ستدرس أقمار SWARM لب الأرض

6
تم إطلاق ثلاثة أقمار صناعية علمية أوروبية لمشروع SWARM بنجاح من قاعدة الفضاء الروسية Plesetsk في 22 نوفمبر 2013 بواسطة مركبة إطلاق Rokot المجهزة بمرحلة Breeze-KM العليا. المهمة الرئيسية أساطيل من بين الأقمار الثلاثة ستكون قياس معلمات المجال المغناطيسي لكوكبنا. الغرض: فهم أفضل لكيفية ولادة هذا المجال في أحشاء الأرض. يتضمن مشروع وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) SWARM (المترجم من الإنجليزية باسم "سرب") 3 أقمار صناعية متطابقة ، يحمل كل منها حمولة على شكل 3 أدوات (خدمية وعلمية).

تجدر الإشارة إلى أن الإطلاق في 22 نوفمبر هو بالفعل الإطلاق الثالث لصاروخ Rokot الحامل ، والذي تنفذه قوات الفضاء الروسية من قاعدة بليسيتسك الفضائية. في البداية ، كان من المخطط أن يتم إطلاق الأقمار الصناعية في وقت مبكر من عام 3 ، ولكن في اللحظة الأخيرة ، أجلت وكالة الفضاء الأوروبية إطلاق الأقمار الصناعية إلى نوفمبر 2012. اللواء الكسندر جولوفكو أمر قيادة الإطلاق. بعد 2013 ساعة فقط من الرحلة ، تم إطلاق أقمار صناعية أوروبية في مدار قريب من الأرض ، حيث ستقوم بعملها.

جدير بالذكر أن مركبة الإطلاق روكوت تنتمي إلى الفئة الخفيفة وتم بناؤها على أساس الصاروخ الباليستي العابر للقارات RS-18. حاليًا ، تخضع هذه الصواريخ البالستية العابرة للقارات لإجراءات سحب الجيش الروسي من الخدمة. تنتمي أقمار SWARM نفسها إلى مشروع Living Planet الذي يهدف إلى استكشاف الأرض. ستنضم هذه الأقمار الصناعية في المدار إلى SMOC و GOCE والأقمار الصناعية الأخرى العاملة بالفعل هنا ، والتي تنشغل بدراسة المحيطات والجليد البحري وجاذبية الأرض. تم تصميم مسابر الفضاء Swarm نفسها لإجراء بحث حول دراسة المجال المغناطيسي للكوكب.

ستدرس أقمار SWARM لب الأرض
إطلاق الصاروخ الحامل "روكوت"

خلال يومي السبت والأحد ، أجرى خبراء من وكالة الفضاء الأوروبية العديد من الاختبارات للمعدات الموجودة على متن الأقمار الصناعية وتأكدوا من أنها تعمل كما هو مخطط لها. بعد ذلك ، نجحت الأقمار الصناعية في نشر قضبان معدنية خاصة ، تم تثبيت أجهزة استشعار مقياس المغناطيسية عليها. أظهرت البيانات التي حصل عليها متخصصو وكالة الفضاء الأوروبية أن نسبة الإشارة إلى الضوضاء الناتجة أفضل مما كان يعتقد سابقًا. في الوقت الحاضر ، دخلت مهمة الفضاء مرحلة إعداد المركبات للتشغيل المنتظم ، وستستمر هذه المرحلة 3 أشهر.

تتمثل المهمة العالمية التي تواجه هذه المجموعة من المركبات الفضائية في دراسة التغيرات في معلمات المجال المغناطيسي للكوكب ، فضلاً عن بيئة البلازما الخاصة به ، وربط هذه المؤشرات بالتغيرات في المناظر الطبيعية للأرض. الغرض من المشروع هو فهم كيفية ترتيب "آلة" توليد المجال المغناطيسي لكوكبنا بالضبط. اليوم ، يقترح العلماء أنه يظهر بسبب التدفق الحراري للمادة في اللب الخارجي السائل للأرض. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتأثر بتكوين قشرة الكوكب ووشاحه ، والأيونوسفير ، والغلاف المغناطيسي ، وتيارات المحيط.

لا يمكن تسمية الاهتمام بدراسة المجال المغناطيسي للأرض بالخمول. بالإضافة إلى حقيقة أن المجال المغناطيسي لكوكبنا يوجه إبرة البوصلة ، فإنه يحمينا جميعًا أيضًا من تيار الجسيمات المشحونة التي تندفع نحونا من الشمس - ما يسمى بالرياح الشمسية. في حالة حدوث اضطراب في المجال المغنطيسي الأرضي للأرض ، تحدث عواصف مغنطيسية أرضية على الكوكب ، والتي غالبًا ما تعرض المركبات الفضائية والعديد من الأنظمة التكنولوجية للخطر. يأمل مبتكرو هذه المهمة في تحديد ما يحدث حاليًا مع المجال المغناطيسي للأرض ، والذي انخفضت قيمته بنسبة 1840-10٪ منذ عام 15 ، وأيضًا لتحديد ما إذا كان ينبغي لنا أن نتوقع ، على سبيل المثال ، انعكاس القطبين.


يطلق الخبراء على المعدات العلمية الرئيسية الموجودة على متن المركبة الفضائية SWARM مقياس المغناطيسية المصمم لقياس اتجاه وسعة المجال المغناطيسي (متجه ، ومن هنا اسم الجهاز - مقياس المغناطيسية في المجال المتجه). لمساعدته على أخذ القراءات ، يجب أن يكون مقياس المغناطيسية الثاني ، المصمم لقياس حجم المجال المغناطيسي (ولكن ليس اتجاهه) - مقياس المغناطيسية العددي المطلق. يتم وضع كلا المقياسين المغناطيسيين على قضيب خاص بعيد بعيد ، والذي يشكل في طوله معظم القمر الصناعي (حوالي 2 أمتار من 4).

تحتوي الأقمار الصناعية أيضًا على جهاز مصمم لقياس المجالات الكهربائية (يسمى أداة المجال الكهربائي). سوف يشارك في تسجيل معاملات بلازما الأرض القريبة: الانجراف ، سرعة الجسيمات المشحونة بالقرب من الكوكب ، الكثافة. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز المركبات الفضائية بمقاييس تسارع مصممة لقياس التسارع غير المرتبط بجاذبية كوكبنا. الحصول على هذه البيانات مهم لتقدير كثافة الغلاف الجوي على ارتفاعات الأقمار الصناعية (حوالي 300-500 كم) والحصول على فكرة عن الحركات السائدة هناك. كما سيتم تجهيز الأجهزة بجهاز استقبال GPS وعاكس ليزر ، مما يضمن أعلى دقة في تحديد إحداثيات الأقمار الصناعية. تعد دقة القياس أحد المفاهيم الأساسية في جميع التجارب العلمية الحديثة ، حيث لم يعد الأمر يتعلق باكتشاف شيء جديد حقًا ، ولكن محاولة فرز الآليات الفيزيائية المعروفة للظواهر المحيطة بالناس "لبنة لبنة".

وتجدر الإشارة إلى أن الغلاف المغناطيسي للأرض ليس معقدًا للغاية فحسب ، بل إنه متغير أيضًا في المكان والزمان. لذلك ، بسرعة كبيرة بعد بداية عصر الفضاء في قصص البشرية ، بدأ العلماء في إجراء تجارب متعددة الأقمار الصناعية تهدف إلى دراسة الفضاء القريب من الأرض. إذا كان لدينا عدد من الأدوات المتطابقة في نقاط مختلفة ، فمن خلال قراءاتهم يمكننا أن نفهم بدقة ما يحدث بالضبط في الغلاف المغناطيسي لكوكبنا ، وما الذي يؤثر عليه "من الأسفل" وكيف يتفاعل الغلاف المغناطيسي مع الاضطرابات التي تحدث في شمس.


يمكننا أن نقول بفخر أن "الرائد" في هذه الدراسات كان مشروع INTERBALL الدولي ، الذي أعدته روسيا في أوائل التسعينيات ، وقد استمر المشروع حتى أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. ثم ، في عام 1990 ، أطلق الأوروبيون 2000 أقمار صناعية من نظام Cluster ، والتي لا تزال تعمل في الفضاء. يرتبط استمرار أبحاث الغلاف المغناطيسي في بلدنا أيضًا بتنفيذ مشاريع الأقمار الصناعية المتعددة. يجب أن يكون أولها مشروع الرنين ، الذي يتضمن 2000 مركبات فضائية في وقت واحد. من المخطط إطلاقها في الفضاء في أزواج واستخدامها لدراسة الغلاف المغناطيسي الداخلي للأرض.

من الجدير بالذكر أن كل هذه المشاريع مختلفة تمامًا. وسيعمل "السرب" الذي تم إطلاقه في مدار أرضي منخفض. بادئ ذي بدء ، يهدف مشروع SWARM إلى دراسة كيفية إنشاء المجال المغناطيسي للأرض بالضبط. تقع المركبة الفضائية العنقودية حاليًا في مدار قطبي بيضاوي الشكل ، يتراوح ارتفاعه من 19 إلى 119 كم. في الوقت نفسه ، تم اختيار مدار عمل أقمار Rezonans الروسية (من 500 إلى 27 ألف كيلومتر) بطريقة تجعله يقع في منطقة معينة تدور مع كوكبنا. في نفس الوقت ، كل من هذه المشاريع ستجلب للبشرية قطعة من المعرفة الجديدة التي ستساعدنا على فهم أفضل لما يحدث للأرض.

لدى معظمنا فكرة بعيدة جدًا عن المجال المغناطيسي للأرض ، ويتذكرون شيئًا مما تعلمناه كجزء من المناهج الدراسية. ومع ذلك ، فإن الدور الذي يلعبه المجال المغناطيسي أوسع بكثير من الانحراف الطبيعي لإبرة البوصلة. يحمي المجال المغناطيسي كوكبنا من الأشعة الكونية ، ويحافظ على الغلاف الجوي للأرض سليمًا ، ويبقي الرياح الشمسية على مسافة ويسمح لكوكبنا بعدم تكرار مصير المريخ.


يعد المجال المغناطيسي لكوكبنا تشكيلًا أكثر تعقيدًا بكثير مما يظهر في الكتب المدرسية ، حيث يتم تصويره بشكل تخطيطي على أنه الأرض مع قضيب مغناطيسي "عالق" فيه. في الواقع ، المجال المغناطيسي للأرض ديناميكي تمامًا ، ويتم لعب الدور الرئيسي في تكوينه من خلال دوران لب الأرض المنصهر ، والذي يعمل كدينامو ضخم. في الوقت نفسه ، فإن ديناميكيات التغييرات في المجال المغناطيسي ليست ذات أهمية أكاديمية اليوم فقط. تعد انتهاكات البيئة المغناطيسية الأرضية محفوفة بالمخاطر للأشخاص العاديين الذين يعانون من اضطرابات في تشغيل أنظمة الملاحة والاتصالات ، وفشل أنظمة الطاقة وأنظمة الكمبيوتر ، والتغيرات في عمليات هجرة الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك ، ستسمح دراسة المجال المغناطيسي للعلماء بفهم أفضل للبنية الداخلية للكوكب والأسرار الطبيعية ، التي لا نعرف عنها سوى القليل اليوم.

تم إنشاء كوكبة القمر الصناعي SWARM لهذا الغرض بالذات. تم تنفيذ عملية التصميم والتجميع الخاصة بهم من قبل شركة الفضاء الأوروبية المعروفة إلى حد ما Astrium. عند إنشاء هذه الأقمار الصناعية ، تمكن المهندسون من تجسيد كل ما يزيد عن 30 عامًا من الخبرة في دراسة المجالات المغناطيسية في الفضاء الخارجي ، والتي تمكنت Astrium من تجميعها أثناء تنفيذ العديد من برامج الفضاء ، على سبيل المثال ، مشروعي Champ و Cryosat.

3 أقمار صناعية لبرنامج SWARM مصنوعة بالكامل من مواد غير مغناطيسية ، لذلك ليس لديهم مجال مغناطيسي خاص بهم ، مما قد يؤدي إلى تشويه القياسات. سيتم إطلاق الأقمار الصناعية في مدارين قطبيين. سيطير اثنان منهم جنبًا إلى جنب على ارتفاع 450 كيلومترًا ، والثالث سيكون في مدار 520 كيلومترًا. معًا ، سيكونون قادرين على إجراء القياسات الأكثر دقة وشمولية للمجال المغناطيسي للأرض أثناء الدراسة ، مما سيسمح للعلماء بعمل خريطة دقيقة للمجال المغنطيسي الأرضي والكشف عن دينامياته.

مصادر المعلومات:
http://rus.ruvr.ru/2013_11_24/Kosmicheskij-zond-dlja-zemnogo-jadra-4618
http://www.dailytechinfo.org/space/5210-sputniki-swarm-kotorye-budut-rabotat-gruppoy-gotovyatsya-k-zapusku.html
http://news.mail.ru/society/15824127
http://www.innoros.ru/news/regions/13/11/tri-sputnika-swarm-otpravilis-v-kosmos-s-rokotom
6 تعليقات
معلومات
عزيزي القارئ ، من أجل ترك تعليقات على المنشور ، يجب عليك دخول.
  1. فولخوف
    0
    27 نوفمبر 2013 10:29
    الأقمار الصناعية الجيدة - يحتاج شخص ما إلى إشارة حول نهاية العالم مقدمًا وهي مناسبة تمامًا لذلك.
    يرتبط تأجيل الإطلاق لمدة عام بتأخير إعادة الاتصال المغناطيسي - إذا تم إطلاقهما في وقت سابق ، فقد يكونان قد خرجا من المدار قبل لحظة مثيرة للاهتمام.
    يبدو أن حل المجال المغناطيسي موجود منذ عام 2003 ، في عام 2008 تم تقديم مقال تفصيلي إلى حد ما.
    http://sinteh.info/?p=1992
    تدريجيًا ، تم تنقيح هذا ، وتم تفصيل المخطط ، لكن "الدينامو العلمي" مات على وجه التحديد في عام 2003.
  2. GCU
    +1
    27 نوفمبر 2013 11:13
    هذه هي الطريقة التي يجب التعامل بها مع صواريخ أخرى بمصدر صادر واستخدامها للأغراض التجارية ، وليس كما في التسعينيات ، تم قطع كل شيء وتقطيعه دون جدوى !!! للتطورات التقنية والأفكار والرسومات والمعدات والأدوات الآلية والصواريخ والاختراعات ، ما عليك سوى استخدامها بحكمة !!!
  3. وولاند
    0
    27 نوفمبر 2013 12:36
    لماذا ليس فقط أقماركم الصناعية ، أود أن أكون روسيًا وليس أوروبيًا ....
  4. 0
    27 نوفمبر 2013 20:26
    الأقمار الصناعية بالتأكيد لها غرض مزدوج! وأول ما تم التعبير عنه هو ترتيب من حيث الحجم أصغر من الثاني وراء الكواليس.
  5. +1
    27 نوفمبر 2013 21:53
    حسنًا ، يبدو أن تغيير الأقطاب المغناطيسية قادم ... منذ إطلاق الأقمار الصناعية ...
  6. 0
    28 نوفمبر 2013 16:40
    هل فحصوا "سلامتهم"؟ ربما هذا جزء من القيثارة الأوروبية التي يتم نشرها!
  7. 0
    29 نوفمبر 2013 11:33
    وماذا سيرون في القلب من المدار؟
  8. ديمتري فورونيز
    0
    14 ديسمبر 2013 14:33
    ساتل عسكري عادي آخر)