SWARM

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Swarm
Typ: Forschungssatellit
(Anzahl 3, baugleich)
Betreiber: Europäische WeltraumorganisationESA ESA
COSPAR-Bezeichnung: 2013-067A/B/C
Missionsdaten
Masse: je 468 kg beim Start[1]
Größe: 0,75 × 1,30 × 9,00 m
Start: 22. November 2013, 12:02 UTC
Startplatz: Plessezk (Russland)
Trägerrakete: Rockot
Status: in Betrieb
Bahndaten
Umlaufzeit: 93,3 min(Sat. A,C)
94,7 min (Sat. B)[2]
Bahnneigung: 87,3° (Sat. A,C)
87,8° (Sat. B)
Apogäum: 446 km (Sat. A,C)
511 km (Sat. B)
Perigäum: 443 km (Sat. A,C)
507 km (Sat. B)

Swarm (englisch für Schwarm) ist der Name einer Satellitenmission der ESA. Die Mission ist Teil des Programms Earth Explorer Missions und setzt das erfolgreiche CHAMP-Projekt fort. Der gemeinsame Start der drei baugleichen Satelliten erfolgte am 22. November 2013.[3]

Mission[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die drei Satelliten umkreisen die Erde in der Ionosphäre[4] auf polaren Umlaufbahnen. Gemeinsam messen sie die Stärke, Orientierung und die zeitliche Veränderung des Erdmagnetfeldes. Aus den Ergebnissen sollen Prognosen über die Langzeitentwicklung des Magnetfeldes abgeleitet werden.

Die Kosten für den Bau der Satelliten betrugen etwa 86 Millionen Euro, die Gesamtkosten der Mission waren auf etwa 200 Millionen Euro veranschlagt.[5] Im November 2017 wurde die Mission bis 2021Vorlage:Zukunft/In 3 Jahren verlängert.[6]

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Satelliten wurden von einem deutsch-britischen Team von Airbus Defence and Space in Friedrichshafen gefertigt. Die Komponenten liefern Unternehmen in Europa, beispielsweise baute RUAG Space den GPS-Empfänger.

Die Satelliten tragen jeweils sieben Instrumente für die Durchführung des Projekts, diese sind:[7][1]

  • das Vector Field Magnetometer (VFM), dieses wissenschaftliche Hauptinstrument der SWARM-Mission vermisst die Vektorkomponenten des Erdmagnetfeldes mit einer Genauigkeit von einem Nanotesla;
  • das Absolute Scalar Magnetometer (ASM), 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 | Quelltext bearbeiten]

Die Swarm-Mission wird folgende Datenprodukte für das Magnetfeld, für das elektrische Feld und die Ionosphäre sowie für den Orbit und 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:
Orbit und Luftwiderstand
  • Level 1b:
    • Air-Drag-Vektor (ACC)
    • Position, Lage, Zeitstempel (Medium Orbit Determination - MOD)
  • Level 2:

Projektbüro in Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Swarm-Projektbüro am Deutschen GeoForschungsZentrum, in Potsdam hat in Kooperation mit dem DLR bis zum Start der Satelliten die Auswertung der Mission und die Nutzung der Swarm-Ergebnisse in verschiedenen Geowissenschaften vorbereitet. 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 | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b ESA: Swarm. In: Earth Observation Portal. Abgerufen am 5. Januar 2018.
  2. Bahndaten nach SWARM A. N2YO, 5. Januar 2018, abgerufen am 5. Januar 2018 (englisch)., SWARM B. N2YO, 5. Januar 2018, abgerufen am 5. Januar 2018 (englisch)., SWARM C. N2YO, 5. Januar 2018, abgerufen am 5. Januar 2018 (englisch).
  3. dpa: Satelliten-Trio zur Erforschung des Erdmagnetfeldes gestartet (Memento vom 2. Dezember 2013 im Internet Archive), 22. November 2013
  4. Deutschlandfunk, Forschung Aktuell, 22. November 2013, Karl Urban: deutschlandfunk.de: Minischwarm erkundet das irdische Magnetfeld (23. November 2013)
  5. Steckbrief des GFZ zur Swarm Mission@1@2Vorlage:Toter Link/www.swarm-projektbuero.de (Seite nicht mehr abrufbar, Suche in Webarchiveni Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis., Projektbüro Deutschland (PDF, 106 kB)
  6. ESA: ESA Member States approve Swarm extension. 20. November 2017, abgerufen am 5. Januar 2018.
  7. Swarm Technical Annex, April 2004 (PDF, 3,3 MB)
  8. Datenprodukte der Swarm Mission (Memento des Originals vom 3. Dezember 2013 im Internet Archive) i Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.swarm-projektbuero.de, Projektbüro Deutschland