ESA Satellitenmission Swarm

Swarm ist eine ESA Satellitenmission, die die bisher besten Beobachtungen des Erdmagnetfeldes und seiner zeitlichen Veränderung liefern wird. Die ESA Satellitenmission besteht aus einer Konstellation von drei CHAMP-ähnlichen Satelliten, die in drei verschiedenen polaren Umlaufbahnen die Erde zwischen 400 und 550km umrunden. Der Start erfolgte am 22. November 2013, 13:02 MEZ vom nordrussischen Weltraumbahnhof Plessezk.

Das Hauptziel besteht darin, die beste Gesamtaufnahme des geomagnetischen Feldes und seiner zeitlichen Entwicklung zu liefern, um neue Erkenntnisse zur Verbesserung unseres Verständnisses vom Inneren der Erde und der Umgebung der Erde zu gewinnen. Jeder der drei baugleichen Satelliten erhebt hochgenaue und hochaufgelöste Messungen der Stärke und der Richtung des magnetischen Feldes. In Kombination liefern sie die notwendigen Beobachtungsdaten, die für die Modellierung der verschiedenen Quellen des erdmagnetischen Feldes gebraucht werden.

Das GFZ ist in dieses Projekt über verschiedene wissenschaftliche Studien mit der ESA und dem industriellen Vertragspartner, der EADS, involviert.

Datentypen

Fachspezifische Schlagworte

Kategorien

Instrumentierung

Alle drei Swarm-Satelliten sind mit einer Reihe sich ergänzender Meßinstrumente ausgestattet: Absolute Scalar Magnetometer (ASM), Vector Field Magnetometer (VFM), Star Tracker (STR), Electric Field Instrument (EFI), GPS Receiver (GPSR) und Accelerometer (ACC).

An der Spitze des 4 Meter langen Instrumentenarms befindet sich ein skalares Helium-Magnetometer zur hochgenauen Feldstärke-Bestimmung. In der Mitte des Auslegers ist das Herzstück des Satelliten angebracht, die optische Bank, mit dem Vektormagnetometer und den drei Sternkameras, die die Ausrichtung des Satelliten auf ein Tausendstel Grad genau ermitteln. Für Schwerefeldmessungen ist im Schwerpunkt des Satelliten ein dreiachsiges Akzelerometer montiert. Durch diese Position ist sichergestellt, dass das Meßgerät nicht durch die Orbitdynamik gestört wird, sondern ausschließlich die Kräfte misst, die auf das Raumfahrzeug wirken, z.B. Luftwiderstand und Lichtdruck. Auch die Messung von Luftdichte und Wind ermöglicht das Akzelerometer. Die Erforschung der Ionosphäre erfolgt durch das elektrische Feldinstrument. Das Ionendriftmeter ist dessen Kernstück und wird die Richtung und Geschwindigkeit der eintreffenden Ionen messen. Von diesen Größen kann die Ionendrift, das umgebende elektrische Feld, die Ionenart und –temperatur abgeleitet werden. Zwei zusätzliche Langmuir-Sonden messen die Elektronendichte und –temperatur. Ein GPS-Empfänger ermöglicht die genaue Orbitbestimmung. Zur Überprüfung der Positionsdaten dient ein Laser-Retroreflektor auf der Unterseite. Mit dessen Hilfe lässt sich der Abstand vom Boden aus hochgenau vermessen. Der Magnetometermast des 3-achs-stabilisierten Raumfahrzeugs ist während des Flugs nach hinten gerichtet. Die schlanke Form des Satelliten mit einem geringen Querschnitt in Flugrichtung ermöglicht eine lange Missionszeit in geringer Flughöhe.

Instrumente

  • Absolute Scalar Magnetometer (ASM)
  • Accelerometer (ACC)
  • Electric Field Instrument (EFI)
  • GPS Receiver (GPSR)
  • Star Tracker (STR)
  • Vector Field Magnetometer (VFM)

Links

Datenpublikation
Projektwebseite

Beziehungen