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 3機のスウォーム宇宙船のアーティストによる眺め | |
| ミッションタイプ | 地球の磁場観測 |
|---|---|
| オペレーター | 欧州宇宙機関 |
| コスパーID | スワームA : 2013-067B スワームB : 2013-067A スワームC : 2013-067C |
| SATCAT番号 | 群れA : 39452 群れB : 39451 群れC : 39453 |
| Webサイト | ESA Swarm ホームページ |
| ミッション期間 | 4年（予定） 11年1ヶ月22日（経過） |
| 宇宙船の特性 | |
| メーカー | アストリウム |
| 打ち上げ質量 | 468キロ |
| 乾燥質量 | 369キロ |
| 寸法 | 9.1m×1.5m×0.85m |
| 力 | 608ワット |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2013 年 11 月 22 日、 12:02:29 UTC |
| ロケット | ロコット/ブリズ-KM |
| 発射場 | プレセツク、サイト 133/3 |
| 請負業者 | ユーロコット |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心 |
| 政権 | 極軌道 |
| 近地点高度 | 群れA : ≤460キロメートル (290マイル) 群れC : ≤460キロメートル (290マイル) 群れB : ≤530キロメートル (330マイル) |
| 遠地点高度 | 群れA : ≤460キロメートル (290マイル) 群れC : ≤460キロメートル (290マイル) 群れB : ≤530キロメートル (330マイル) |
| 傾斜 | 群集A : 87.4° 群集C : 87.4° 群集B : 88.0° |
| 平均運動 | 15 |
| トランスポンダー | |
| バンド | Sバンド |
| 頻度 | 2GHz帯 |
| 帯域幅 | ダウンロード6Mbit/s、 アップロード4kbit/s |
| 楽器 | |
| VFM : ベクトル場磁力計 ASM : 絶対スカラー磁力計 EFI : 電界計 ACC : 加速度計 LRR : レーザー距離計 | |
| |
Swarm は、地球の磁場を研究するための欧州宇宙機関(ESA) のミッションです。地球の磁場の強度、方向、変動を高精度かつ高解像度で測定し、精密なナビゲーション、加速度計、電場測定を補完することで、地磁気と地球システムの他の物理的側面との相互作用をモデル化するためのデータが得られます。その結果、宇宙から地球の内部を見ることができるため、内部の構成とプロセスを詳細に研究し、気候と天気に影響を与える大気プロセスと海洋循環パターンに関する知識を増やすことができます。
概要
Swarmミッションの全体的な目的は、オーステッドとCHAMPミッションの経験を基に、地磁気場（多点測定）とその時間的変化に関するこれまでで最高の調査を提供し、地球内部と気候に関する理解を深めることで、地球システムに関する新たな洞察を得ることです。[1]
スウォーム衛星群は、2つの異なる極軌道に配置された3つの衛星（アルファ、ブラボー、チャーリー）で構成されており、2つは高度450キロメートル（280マイル）で並んで飛行し、3つ目は高度530キロメートル（330マイル）で飛行しています。[1] [2]打ち上げは延期され、2013年11月22日12:02:29 UTCにロシアのプレセツク宇宙基地から再スケジュールされました。[3] ESAは3つのオービターの開発と製造をアストリウムと契約し、 [1]ユーロコットが打ち上げサービスを提供しました。[4]
カナダとヨーロッパの協力により、カナダ宇宙庁のCASSIOPE衛星のe-POP機器スイートは、2018年に正式にスウォーム衛星群の4番目の衛星として統合され、アルファ、ブラボー、チャーリーにエコーとして加わりました。[5]
科学的目的
主な目的:
二次目的:
ペイロード
3機の宇宙船の搭載機器は以下のとおりです。[2]
- ベクトル磁場磁力計(VFM):地球の磁場ベクトル成分の線形かつ低ノイズの測定。フラックスゲート ベクトル磁力計は、衛星Ørsted、CHAMP、SAC-Cに搭載されているものと類似しています。
- 絶対スカラー磁力計（ASM）：主な目的は主計器VFMの校正です。CEA -Letiが設計した準安定ヘリウム4をベースにしたスカラー光ポンピング磁力計で構成されています。[6]
- 電界計測器（EFI）：イオン密度、ドリフト速度、電界の測定。
- 加速度計(ACC): 空気抵抗、風、地球アルベド、太陽放射圧などの非重力加速度の測定。
- レーザー距離計反射鏡(LRR):衛星レーザー距離計ネットワークの一部として使用される反射石英 プリズム。
ミッションの歴史
発売前
3機のスウォーム衛星は2013年9月にプレセツク宇宙基地に到着し、燃料補給とロコット打ち上げロケットへの組み込み前の最終試験を開始した。[7]
打ち上げ
スウォーム衛星群は2013年11月22日にロコット/ブリズKM衛星によって打ち上げられた。[8]
オペレーション
この衛星群は、ドイツのダルムシュタットにある欧州宇宙運用センターによって管理されている。2014年5月初旬までに、スウォームは軌道上での試運転を終えた。[9]予備データによると、衛星群は順調に機能しており、受信したデータは以前のドイツのミッションであるCHAMPのものとほぼ一致している。[9]
試運転段階で、「チャーリー」衛星のバックアップ磁力計に問題が発見されたため、「ブラボー」衛星が唯一の高高度軌道（510 km）に配置され、「チャーリー」は「アルファ」の低高度タンデム軌道（462 km）に加わり、衛星群の耐久性が向上しました。 [9]試運転データでは、衛星が太陽の視界内にあるときにデータのノイズが大きくなることも示されていました。現在の理論では、これは衛星の加熱差によって引き起こされると考えられていますが、これは確認されていません。[9]全体的に、衛星群は良好な状態であり、正確な軌道投入により、かなりの燃料備蓄が残っています。[9]
発見と応用
2016年9月、科学者らは、低軌道衛星のGPSブラックアウトと電離層の「雷雨」との直接的な関連を明らかにした研究を発表した。Swarmの運用開始から2年間で、GPS接続は166回も切断された。[10]衛星からの高解像度の観測により、これらの停電は地球の大気圏の高度300～600kmの電離層の雷雨と関連していることがわかった。[11]
2016年12月、科学者たちはスウォーム衛星のデータを使用して、地球の外核に新しい特徴、年間約50kmの速度で移動する液体鉄のジェット気流を発見したと発表した。 [12] [13]
2017年4月、スウォームのデータを使用して、STEVEがこれまで認識されていなかった大気現象であることが確認されました。[14]
2020年5月、スウォームは、アフリカから南米にかけての地域で地球の磁場が徐々に弱まっており、地球を周回する衛星に技術的な障害を引き起こす可能性があることを明らかにした。[15]
参照
参考文献
- ^ abc ESA . 「SWARM」. eoPortal . 2013年8月21日閲覧。
- ^ SWARM 技術付録、2004
- ^ 「Satellites packed like sardines」ESA 2013年11月8日2013年11月11日閲覧。
- ^ ユーロコット、2010年4月9日にESAの地球観測ミッション2基を打ち上げる
- ^ 「Swarm trio become a quartet」ESA 2018年2月22日2021年9月2日閲覧。
- ^ フラッター、イザベル;レジェ、ジャン＝ミシェル。ベルトラン、フランソワ。イェーガー、トーマス。ユロ、ゴーティエ。ブロッコ、ローラ。ヴィニュロン、ピエール (2016 年 4 月)。 「Swarm Absolute Scalar Magnetometers の最初の軌道上での結果」。アクタ・アストロノーティカ。121 : 76–87。Bibcode :2016AcAau.121...76F。土井：10.1016/j.actastro.2015.12.025。
- ^ 「Swarm打ち上げ準備」ESA 2013年9月19日。2013年9月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年9月19日閲覧。
- ^ エイモス、ジョナサン（2013年11月22日）。「ESAの衛星スウォーム打ち上げ、地球の磁気を地図化」BBCニュース。
- ^ abcde 「Swarm は磁気の約束を果たす」BBC 2014年5月2日2014年5月2日閲覧。
- ^ 「Swarmが衛星が軌道から外れる理由を解明」ESA 2016年10月28日2017年1月27日閲覧。
- ^ 「赤道付近の宇宙衛星に奇妙な停電が発生」DTU Space 2016年9月30日。 2017年1月27日閲覧。
- ^ エイモス、ジョナサン（2016年12月19日）。「地球の外核で鉄の『ジェット気流』が検出」BBC 。 2017年1月8日閲覧。
- ^ リバモア、フィリップ W.; ホラーバッハ、ライナー; フィンレイ、クリストファー C. (2016 年 12 月 19 日). 「地球の中心核における加速する高緯度ジェット」. Nature . 10 (1): 62– 68. Bibcode :2017NatGe..10...62L. doi :10.1038/ngeo2859. S2CID 53603181.
- ^ マクレー、マイク（2017年4月24日）。「スティーブの紹介 - 新しく発見された天文現象」。ScienceAlert。
- ^ 「スウォーム探査機が地球の磁場の弱まりを調査」ESA 2020年5月20日。
外部リンク
- ミッションに関するESAのウェブページ
- SwarmのeoPortalページ