SWARM

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Swarm ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Weitere Bedeutungen sind unter The Swarm aufgeführt.
Swarm
Typ: Forschungssatellit
(Anzahl 3, baugleich)
Betreiber: Europäische WeltraumorganisationESA ESA
Missionsdaten
Masse: je 500 kg
Größe: 0,75 × 1,30 × 9,00 m
Start: 22. November 2013, 12:02 UTC
Startplatz: Plessezk (Russland)
Trägerrakete: Rockot
Flugdauer: 4 JahreVorlage:Zukunft/In 3 Jahren
Status: gestartet
Bahndaten
Bahnhöhe: 450–300 km (Sat. A,B)
530 km (Sat. C)
Bahnneigung: 87,3° (Sat. A,B)
88,0° (Sat. C)[1]

Swarm (englisch für Schwarm) ist der Name einer Satellitenmission der ESA. Der Start erfolgte am 22. November 2013.[2] Die Mission ist Teil des Programms Earth Explorer Mission.

Dabei werden drei baugleiche Satelliten mit einer Masse von je 500 kg[3] zusammenarbeiten. Sie umkreisen die Erde relativ erdnah in der Ionosphäre,[4] auf polaren Umlaufbahnen in Höhen zwischen 450 und 550 km.[5] Gemeinsam sollen sie die Stärke, Orientierung und die zeitliche Veränderung des Erdmagnetfeldes messen. Aus den Ergebnissen sollen Prognosen über die Langzeitentwicklung des Magnetfeldes abgeleitet werden. Alle drei Satelliten wurden gemeinsam von einer Rakete ins Weltall befördert. Das Projekt wird damit das erfolgreiche CHAMP-Projekt fortsetzen.

Die Satelliten wurden von einem deutsch-britischen Team von EADS Astrium in Friedrichshafen gefertigt. Die Komponenten liefern Unternehmen in Europa, beispielsweise baut RUAG Space den GPS-Empfänger.

Die Kosten für den Bau der Satelliten betragen etwa 86 Millionen Euro, die Gesamtkosten der Mission etwa 200 Millionen Euro.[6]

Wissenschaftliche Nutzlast[Bearbeiten]

Die Satelliten tragen jeweils sieben Instrumente für die Durchführung des Projekts, diese sind:[5][7]

  • das Vector Field Magnetometer (VFM), das wissenschaftliche Hauptinstrument der SWARM-Mission. Es soll die vektoriellen Komponenten des Erdmagnetfeldes mit höherer Genauigkeit vermessen als dies mit früheren Missionen wie Ørsted, CHAMP und SAC-C möglich war;
  • das Absolute Scalar Magnetometer (ASC), dieses dient primär der Kalibrierung des VFM;
  • das Electric Field Instrument (EFI), ausgerüstet mit Sensoren für die Messung von Ionen-Eintrittswinkel und -Geschwindigkeit;
  • das Accelerometer (ACC), zum Bestimmen der Beschleunigung des Satelliten, welche nicht durch Gravitation verursacht wurde, wie zum Beispiel Luftwiderstand und Sonnenwind;
  • der Laser Range Reflector (LRR), dieser reflektiert Laserstrahlen von einer Messstation auf der Erdoberfläche und erlaubt eine genaue Abstandsmessung;
  • das Star Tracker System (STR), dieses liefert höchst präzise Lagedaten der Satelliten und
  • der GNSS Receiver (GPSR), dieser liefert unabhängige Echtzeitinformationen zur Position und Zeit der Satelliten.

Datenprodukte[Bearbeiten]

Die Swarm Mission wird folgende Datenprodukte für das Magnetfeld, für das elektrische Feld und die Ionosphäre sowie für den Orbit und Air Drag (Luftwiderstand) liefern. Dabei wird zwischen Level-1b- und Level-2-Produkten unterschieden. Level-1b-Daten sind die kalibrierten Zeitreihen der einzelnen Satelliten, während Level-2-Datenprodukte aus Level 1b-Daten-abgeleitet werden, z. T. unter Verwendung der kombinierten Satellitenmessungen (Konstellation).[8]

Magnetfeld
  • Level 1b:
    • Magnetfeldstärke
    • Magnetfeldvektor
  • Level 2:
elektrisches Feld und Ionosphäre
  • Level 1b:
    • elektrischer Feldvektor (EFI)
    • Plasmadichte
    • Plasmatemperatur
    • Ionendriftgeschwindigkeit (Vektor)
  • Level 2:
    • Magnetosphärenfeld (Ringstrom)
    • Ionosphärenfeld (SQ)
    • radiale und feldparallele Ströme (FAC)
    • Plasma Bubble Index (IBI)
    • Total Electron Content (TEC)
    • elektrisches Feld am Äquator (EEF)
Orbit und Air Drag
  • Level 1b:
    • Air-Drag-Vektor (ACC)
    • Position, Lage, Zeitstempel (Medium Orbit Determination - MOD)
  • Level 2:

Projektbüro in Deutschland[Bearbeiten]

Das Swarm-Projektbüro befindet sich am Deutschen GeoForschungsZentrum, GFZ, in Potsdam in Kooperation mit dem DLR. Es bereitet bis zum Start der Satelliten die Auswertung der Mission vor – ebenso wie die Nutzung der Swarm-Ergebnisse in verschiedenen Geowissenschaften. Der Koordinator des deutschen Projektbüros ist Hermann Lühr, einer der Wegbereiter der Swarm-Mission. Konkretes Ziel ist die bisher beste Vermessung des geomagnetischen Feldes, um damit unsere Kenntnisse über die Vorgänge im Erdinneren und im erdnahen Weltraum zu erweitern.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Flyer des GFZ zur Swarm Mission, Projektbüro Deutschland (PDF, 785 kB)
  2. dpa: Satelliten-Trio zur Erforschung des Erdmagnetfeldes gestartet, 22. November 2013
  3. Information zur Swarm Mission, Projektbüro Deutschland
  4. Deutschlandfunk, Forschung Aktuell, 22. November 2013, Karl Urban: deutschlandfunk.de: Minischwarm erkundet das irdische Magnetfeld (23. November 2013)
  5. a b Swarm Technical Annex, April 2004 (PDF, 3,3 MB)
  6. Steckbrief des GFZ zur Swarm Mission, Projektbüro Deutschland (PDF, 106 kB)
  7. EADS Astrium - Swarm
  8. Datenprodukte der Swarm Mission, Projektbüro Deutschland