"Triumvirate" skúma magnetické pole

Satelitná misia SWARM sa začína v roku 2010

Schematické znázornenie zemského magnetického poľa s poľnými čiarami, dipólovým vektorom, polárnymi svetlami, zemským jadrom a plášťom © GFZ Potsdam
čítať nahlas

Nová generácia satelitov bude v budúcnosti merať magnetické pole Zeme v extrémne vysokom rozlíšení. Európska vesmírna agentúra (ESA) na rok 2010 plánuje spustiť tri najmodernejšie satelity so spoločnosťou SWARM. Tieto sú technologicky zväčša založené na v súčasnosti veľmi úspešnej misii CHAMP, ktorú prevádzkuje Geovedné centrum Potdams (GFZ). Vedci dúfajú nielen v to, že získajú nové poznatky o geomagnetickom poli, ale tiež chcú zistiť nové ložiská zdrojov v zemskom interiéri alebo zlepšiť spoľahlivosť navigácie na lodiach a lietadlách.

Nesmie sa vidieť, necítiť a nechutnať: magnetické pole Zeme sa pred našimi zmyslami skrýva, ale je mimoriadne užitočné. Pretože tento štít nás chráni pred škodlivými kozmickými lúčmi, ktoré by inak mohli byť fatálne pre cestujúcich na palube lietadiel alebo astronautov na vesmírnej stanici. Napriek obrovskému významu a úspechom výskumu v posledných rokoch však má pozemské magnetické pole stále veľa tajomstiev: prečo dochádza k pravidelnému polárnemu zvratu v intervaloch niekoľko stotisíc rokov, počas ktorých magnetický severný a južný pól mení polohu? Ako a kde presne vytvárajú elektrické prúdy vo vnútri Zeme pole a aké dlhodobé následky majú zmeny v magnetickom poli na našu klímu?

Trio vo vesmíre

Na vyriešenie tohto tajomstva vysiela ESA v roku 2010 satelitné trio SWARM na obežnú dráhu. Dva satelity lietajú presne 150 kilometrov od seba a obiehajú okolo Zeme v nadmorskej výške 450 kilometrov. Vo veľkej vzdialenosti od tohto páru dvojčiat bude tretí v lige krúžiť okolo 530 kilometrov.

Pomocou vysoko citlivých satelitov registrujú satelity smer a intenzitu magnetického poľa. Merania až po miliónty zlomok ukazujú magnetické pole v bezprecedentnom rozlíšení a poskytujú údaje na rozlíšenie rôznych zdrojov magnetického poľa. V mene ESA je za vývoj týchto troch družíc zodpovedný EADS Astrium, Friedrichshafen. GFZ so skúsenosťami z misie CHAMP zohráva v vývojovom tíme dôležitú úlohu. Náklady na výstavbu malej flotily v nasledujúcich štyroch rokoch sa odhadujú na 86 miliónov eur.

Stanovené ambiciózne ciele nadchádzajúcej misie ESA sa už nedajú dosiahnuť pomocou jednotlivých družíc. Požadované rozlíšenie je možné dosiahnuť len pri súčasnom pohľade na oblasti osobitného záujmu z rôznych uhlov. Štúdia, ktorú zadala ESA, v ktorej GFZ zohrávala kľúčovú úlohu, ukázala, že tri satelity sú práve optimálnym pomerom cena / výkon. zobraziť

Oceánske magnetické pole

Modelový obraz geofyzikálneho výskumného satelitu CHAMP, na ktorého technológii je založená misia SWARM GFZ Potsdam

SWARM bude priamym nástupcom v súčasnosti veľmi úspešnej satelitnej misie CHAMP a očakáva sa, že dosiahne štvor až päťnásobnú presnosť. Vedci z GFZ už s pomocou CHAMP vyriešili veľa hádaniek o zemskom magnetickom poli: je známe, že magnetické pole nie je iba dôsledkom prúdov nikel-železnej taveniny v u . Tvoria ho aj sekundárne magnetické polia z úložísk minerálov a hornín alebo z ionosférických prúdov. Úplne prekvapujúce bolo zistenie CHAMP, že dokonca aj prílivy oceánov vytvárajú svoje vlastné magnetické pole. K tomu dochádza pri každom prílivu a odlivu v dôsledku pohybu soľného roztoku, a tým aj leitf génskej vodnej masy cez magnetické pole Zeme.

Mapovanie magnetického poľa a jeho anomálií má okrem základného vedeckého výskumu aj praktickú hodnotu. Pretože rôzne horniny a geologické štruktúry spôsobujú určité vzory v zemskom magnetickom poli, vedci môžu urobiť záver do vnútra Zeme presným mapovaním anomálií polí. Napríklad objav magnetických prúžkov na oboch stranách stredoatlantickej vôle pomohol ustanoviť teóriu doskovej tektoniky. Požadovaná presnosť merania tiež umožňuje vyvodiť závery týkajúce sa štruktúr malého rozsahu v zemskej kôre, a tak by v budúcnosti mohla uľahčiť hľadanie surovín, ako je pôda, minerály alebo voda.,

(GFZ Potsdam / ESA, 06.01.2006 - AHE)