Kosmička «sonda» za Zemljino jezgro

Tri satelita iz projekta SWARM (Evropska kosmička agencija) danas su lansirana s kosmodroma Pleseck uz pomoć konverzivne rakete-nosača „Rokot“ s blokom za ubrzavanje „Briz-KM“. Zadatak ove flotile je da izmeri parametre Zemljinog magnetnog polja radi boljeg razumevanja kako se ono rađa u nedrima planete. Misije od po nekoliko satelita postaju sve popularnije, pošto se upravo na taj način može proučavati sredina koja se brzo menja, ne samo u prostoru, već i u vremenu.

Projekat SWARM (u prevodu „Roj“) sadrži tri jednaka satelita od kojih svaki nosi korisno opterećenje od 7 instrumenata (naučnih i službenih). Globalni naučni zadatak SWARM predstavlja ispitivanje promene parametara Zemninog magnetnog polja i njenog okruženja od plazme i njihovo poređenje s promenom pejzaža. Cilj je da se shvati kako je uređen geodinamo, „mašina“ za generaciju Zemljinog magnetnog polja. Pretpostavlja se da se ono rađa konvektivnim kretanjem materije u tečnom spoljašljem jezgru; osim toga, na njega utiču sastav Zemljinog omotača i kore, organski tokovi, jonosfera i magnetosfera.

Za ovo interesovanje postoje sve osnove. Ne samo da magnetno polje Zemlje upravlja strelicom kompasa, ono nas takođe brani od bujice naelektrisanih čestica koje potiču od Sunca – sunčevog vetra. Ako se geomagnetsko polje poremeti – dolazi do magnentih bura i u opasnosti bivaju mnogi tehnološki sistemi na Zemlji i kosmički aparati u kosmosu. Autori misije smatraju da treba videti šta se dešava s magnetnim poljem naše planete čija se veličina u poređenju s istorijskim podacima iz 1840. godine smanjila za otprilike 10-15 procenata i da li se može očekivati, na primer, promena polova.

Kao glavni instrument na aparatima SWARM inženjeri navode magnetomer za merenje amplitude i smera magnetnog polja (njegovog vektora, odatle potiče i naziv Vector Field Magnetometer ). Oba se nalaze na dugačkoj konzoli čija dužina čini veći deo aparata (oko 4 metra od 9). Uređaj za merenje električnih polja ( Electric Field Instrument ) će registrovati prametre plazme oko Zemlje: gustinu, kretanje i brzinu naelektrisanih čestica u blizini Zemlje. Osim toga, aparati su snabdeveni akselometrima za merenje ubrzanja, koja nisu vezana za Zemljinu gravitaciju. Ovi podaci su važni za procenu gustine atmosfere na visini orbite SWARM (od 500 do 300 km) i kretanja koja tamo vladaju. Napokon, prijemnik signala GPS i laserski reflektori treba da pomognu u utvrđivanju položaja satelita s najvećom preciznošću.

Preciznost merenja je jedan od ključnih pojmova u savremenim eksperimentima kad se više ne radi samo o tome da se otkrije nešto principijelno novo, već pre svega da se bukvalno «na sastavne delove» rastave fizički mehanizmi pojava oko nas.

Zemljina magnetosfera ne samo da je vrlo komplikovana, već je i promenljiva u vremenu i prostoru. Zbog toga su naučnici prilično brzo posle početka kosmičke ere prešli na eksperimente s više sastelita radi proučavanja prostora oko Zemlje. Ako imamo nekoliko različitih instrumenata u različitim tačkama, na osnovu njihovih vrednosti se može shvatiti šta se dešava u magnetosferi Zemlje, kako ona reaguje na uticaj Sunca i šta deluje na nju «odozdo». Jedan od «pionira» u ovakvim eksperimentima bio je međunarodni projekat INTERBOL koji je pripremljen u Rusiji počekom 90-ih i koji je radio do početka 2000-ih. Evropljani su 2000.g. lansirali sistem Cluster od četiri aparata koji još uvek rade u kosmosu.

Nastavak ispitivanja magnetosfere u Rusiji se takođe povezuje s projektima s više satelita od kojih je prvi «Rezonans» koji obuhvata četiri aparata, za koje je planirano da se lansiraju u parovima radi proučavanja Zemljine unutrašnje magnetosfere.

Sve ove misije su veoma različite: SWARM će raditi na niskoj orbiti oko zemlje i pre svega je usmeren na proučavanje toga kako se generiše magnetno polje. Aparati Cluster se nalaze na eliptičkoj polarnoj orbiti čija se visina menja od 19 hiljada do 119 hiljada km. Orbite satelita „Rezonans“ od 500 do preko 27 hiljada km) izabrane su tako da se nalaze u određenoj oblasti koja se okreće zajedno sa Zemljom. Međutim, svaka od njih donosi zrnce novog znanja o tome šta se dešava s našom planetom.

Olga Zakutnjaja,