Magneettikenttää tutkivat Swarm-satelliitit saavat suuntimansa

Swarm-satelliittien ryhmä kiertoradalla
1 Joulukuu 2011

ESAn Swarm-satelliitit, joiden on määrä selvittää Maan magneettikentän yksityiskohdat, ovat parhaillaan testattavana, ja yksi tärkeä virstanpylväs on nyt saavutettu: ensimmäinen satelliiteista on läpikäynyt magneettisen testauksen.

Kolmesta identtisestä satelliitista koostuva Swarm on kiinnostava ESAn hanke, jonka tatkoituksena on tutkia maapallon magnettikenttää ja siten auttaa ymmärtämään paremmin omaa kotiplaneettaamme. Satelliittikolmikko on määrä laukaista avaruuteen Rockot-kantoraketilla Venäjän Plesetskistä ensi vuonna.

Laukaisupäivämäärän lähestyessä kaikki kolme satelliittia käyvät läpi tarkan testausohjelman IABG-yhtiössä Saksan Ottobrunnissa.

Magneettikentän arvoituksia tutkimaan

Magnetic testing
Magneettista testausta

Maan magneettikenttä toimii planeettaamme suojelevan kilven lailla aurinkotuulen varattujen hiukkasten virtaa vastaan. Ilman sitä elämä ei voisi selviytyä maapallolla.

Tiedetään, että magneettikenttä syntyy suurimmaksi osaksi syvällä Maan sisuksissa raudasta koostuvan nestemäisen ulkoytimen virtausten aiheuttamana. Muita magneettikentän aiheuttajia ovat kuorikerroksen kivet sekä virrat ionosfäärissä, magnetosfäärissä ja valtamerissä.

Maan magneettikenttään liittyy kuitenkin myös monia arvoituksia: emme täysin ymmärrä, miten se muodostuu ja miten se muuttuu ajan myötä. Se on jatkuvassa muutostilassa ja tällä hetkellä magneettikenttä näyttää heikkenemisen merkkejä.

ESAn Earth Explorer -ohjelman Swarm-satelliitit on suunniteltu parantamaan ymmärtämystämme tästä arvoituksellisesta ilmiöstä.

Tavoitteen täyttämiseksi niissä on uuden sukupolven magnetometrejä, jotka kykenevät tunnistamaan ja mittaamaan olennaisesti aiempaa tarkemmin magneettikenttää. Pienet vaihelut magneettisuudessa johtuvat monenlaisista seikoista.

Testing mass properties
Satelliitin massajakauman testausta

Huipputarkat mittausanturit on kiinnitetty satelliitin neljä metriä pitkiin mastoihin, jotta satelliittien omien sähkölaitteiden luoma interferenssi haittaisi niitä mahdollisimman vähän.

EADS-Astrium -yhtiön insinöörien luotsaama testausohjelma alkoi yli vuosi sitten. Pitkä testisarja simuloi avaruuden ankaraa ympäristöä ja altistaa jokaisen satelliiteista erilaisille lämpötiloille, tärinälle ja shokeille.

Satelliittien laitteet ovat tähän mennessä suoriutuneet koettelemuksistaan hyvin.

Olennainen osa piinallisen yksityiskohtaista testaamista on myös satelliittien magneettinen testaus. Kolmikon ensimmäinen satelliitti on nyt läpäissyt tärkeät magneettiset kokeet.

Satelliitti on itse häiriö

Swarm-satelliitti puomit levitettyinä

Satelliitit ja niiden intrumentit ovat itsessään magneettisia ja siksi vaikuttavat tekemiinsä mittauksiin. Kaikkien satelliittien osien aiheuttamien magneettisten signaalien alkuperät on määritetty hyvin huolellisesti, jotta kiertoradalla suoritettavia mittauksia ei tulkittaisi väärin.

Kyseiset testit on suoritettu 'magneettisesti puhtaassa' ympäristössä. Tämän vuoksi esimerkiksi testaustilan lattia on valmistettu puusta, mikä voi vaikuttaa melko epätavalliselta satelliiteille tarkoitetulle puhdastilalle.

Magneettisen testauksen laitos sijaitsee metsässä kaukana muista rakennuksista magneettisten häiriöiden minimoimiseksi.

Satelliitin ja sen instrumenttien magneettisten ominaisuuksien määrittäminen on vaivalloista: satelliitti käännetään erilaisiin asentoihin ja signaalit mitataan niiden alkuperien ja voimakkuuksien määrittämiseksi.

Eräs tärkeimmistä testeistä on magneettisten kääntöelementtien ominaisuuksien määrittäminen. Niitä käytetään jatkuvasti satelliittien asennonsäätöön avaruudessa. Koska ne toimivat magneettisesti, on juuri niiden magneettikenttien määrittäminen on ensiarvoisen tärkeää.

Testausohjelma saadaan päätökseen ensi helmikuussa. Sen jälkeen kolme satelliittia pakataan ja rahdataan Plesetskin laukaisukeskukseen. Sieltä ne laukaistaan lopullisten tarkistusten ja lentovalmisteluiden jälkeen Maan kiertoradalle ensi vuoden heinäkuussa.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.