Серия Swarm

Swarm является очередным проектом Европейского космического агентства (ЕКА), предусматривающим создание серии спутников Earth Explorer, задача которых - изучение важнейших параметров Земли и их изменений под воздействием деятельности человека. Для ЕКА запуск космических аппаратов Swarm станет четвертым со спутниками серии Earth Explorer. Спутники GOCE, SMOS и CryoSat - первые из космических аппаратов ЕКА, предназначенных для изучения Земли, были запущены в марте 2009, ноябре 2009 и апреле 2010 года, соответственно. Swarm - третья миссия по программе Earth Explorer Opportunity, которую проводит ЕКА в рамках программы "Живая Планета" (Living Planet). Программа Swarm предусматривает создание первой орбитальной группировки спутников ДЗЗ Европейского космического агенства. Спутники Swarm предназначены для измерения магнитных сигналов, исходящих из ядра, мантии, коры, океанов, ионосферы и магнитосферы Земли. Это позволит лучше понять процессы, создающие явление "геодинамо", которое в настоящее время, судя по всему, ослабляется. На основе изучения сложностей в поведении защитного экрана Земли программа Swarm даст ясное представление о процессах внутри нашей планеты. Наряду с измерениями параметров верхних слоев атмосферы, в ходе реализации программы можно будет лучше разобраться в особенностях околоземной среды и влияния, оказываемого на Землю Солнцем.

Характеристики космических аппаратов Swarm

Эксплуатационный ресурс. Спутники рассчитаны на 4 года эксплуатации на орбите (после 3 месяцев пусконаладочных работ).

Задачи, поставленные перед программой. 

Уникальная возможность обследования внутренних явлений в земном шаре, таких как:

  • динамика земного ядра, процессы "геодинамо", взаимодействие земного ядра с мантией;
  • магнетизм литосферы и его связь с геологическими процессами;
  • объемная электропроводность мантии, связанная с составом последней;
  • форма магнитного поля Земли и ее связь с циркуляцией вод в мировом океане.

Исследования влияния Солнца на геосистему путем:

  • анализа электрических токов в магнитосфере и ионосфере;
  • изучения воздействия солнечного ветра на динамику верхних слоев атмосферы.

Орбита. Тип: низкая околоземная, квазиполярная. Группировка в составе трех одинаковых космических аппаратов, два из которых летят параллельно в непосредственной близости друг от друга, постепенно снижаясь за 4 года с высоты 460 км до 300 км. Третий космический аппарат поддерживает высоту около 530 км. Разность наклонений в 0,6° между нижней парой и верхним спутником обеспечивает достижение к третьему году эксплуатации разности наклонений орбитальных плоскостей 90°.

Целевая аппаратура. Магнитометр для измерения вектора напряженности магнитного поля, магнитометр для измерения абсолютных значений скаляра напряженности магнитного поля, прибор для измерения параметров электрического поля, датчик перегрузок, приемник сигналов GPS, астродатчики, лазерный ретрорефлектор.

Конструкция. Три одинаковых космических аппарата размером 9100 (длина, включая разверты-ваемую штангу длиной 4000 мм) х 1500 (ширина) х 850 (высота) мм.

Стартовая масса каждого КА: 468 кг включая массу топлива (фреон, 99 кг).

Энергоснабжение. Солнечные элементы на GaAs, литий-ионные аккумуляторы емкостью 48 А*ч. Энергопотребление: целевая аппаратура - 50 Вт, блоки платформы - 140 Вт.

Управление ориентацией.

  • Трехосевая стабилизация с направлением на Землю.
  • Астродатчики, магнитометры, магнитные маховики (устройства для управления ориентацией за счет взаимодействия магнитного поля специальных катушек с магнитным полем Земли).
  • Рулевые двигатели на холодном газе (фреон): двигатели тягой 20 мН для управления ориентацией и 50 мН для управления параметрами орбиты

Командно-телеметрическая система. Комплексная система обработки данных, стабилизации, управления ориентацией и параметрами орбиты. Системный компьютер со связью по шине 1553 и последовательным каналам.

Бортовые запоминающие устройства.

  • 2 твердотельных ЗУ емкостью по 16 Гбит.
  • Данные целевой аппаратуры вырабатываются на борту в объеме 1,8 Гбит/сут.

Каналы связи. Раз в сутки связь с земной станцией в Кируне (Швеция). Рабочий диапазон частот - S-диапазон (2 ГГц); скорость в канале "борт - Земля" 6 Мбит/с, в канале "Земля - борт" 4 кбит/с.

Управление полетом. Управление полетом из Европейского центра управления операциями ЕКА (ESOC), Дармштадт (Германия) через станции в Кируне.

Обработка данных. Научно-исследовательские данные передаются на земную станцию в Кируне. Управление обработкой, распространением и архивированием данных осуществляет принадлежащий ЕКА Центр дистанционного зондирования Земли (известный также под названием ESRIN - Европейский центр космических исследований, Фраскати, Италия).

Владелец и оператор. КА Swarm принадлежат Европейскому космическому агентству.

Генеральный подрядчик. Отраслевой генподрядчик по трем КА Swarm - EADS-Astrium GmbH, г. Фридрисхафен, Германия.

Партнеры. Подсистему ДУ и корпуса изготавливает на основании субподряда EADS-Astrium Ltd, г. Стивенадж, Великобритания. Канадское космическое агентство разрабатывает прибор измерения электрического поля, а Космическое агентство Франции (CNES) поставляет абсолютный скалярный магнитометр.

Средство выведения. Ракета-носитель "Рокот" с разгонным блоком "Бриз-КМ", запускаемая с космодрома Плесецк (Россия).

Подрядчик по пусковым услугам. Eurockot Launch Services, Bremen, Germany.

Изготовитель ракеты-носителя. ФГУП "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева".

Осуществление пуска РН. Войска воздушно-космической обороны Российской Федерации.

Космодром. Плесецк, Россия. Координаты 63°с.ш., 40° в.д.

Особенности запуска. Группировка из трех спутников Swarm запускается на одной ракете "Рокот". Все космические аппараты выводятся одновременно на орбиту высотой 500 км с наклонением плоскости орбиты 87,6°. Далее спутники переместятся на различные полярные орбиты аналогичной высоты, воспользовавшись для этого собственными двигательными установками.

Другие материалы со схожей тематикой
Дочерние элементы
# Наименование Тип
1 Swarm A Спутник дистанционного зондирования Земли
2 Swarm B Спутник дистанционного зондирования Земли
3 Swarm C Спутник дистанционного зондирования Земли