Earth Explorers: uno sguardo alla costellazione SWARM

Il 2013 sarà un altro anno impegnativo per l’Agenzia Spaziale Europea nel solco dello studio del nostro pianeta con missioni di osservazione della Terra. Il programma Earth Explorer infatti vedrà la concretizzazione della missione SWARM, i tre satelliti che si dedicheranno allo studio del campo magnetico terrestre, della sua fenomenologia e struttura, accumulando dati che renderanno la comunità scientifica forse più elettrizzata dello stesso campo magnetico.

In seguito al lancio di GOCE nel 2009 – dedito allo studio del campo gravitazionale terrestre – di SMOS nel 2009 – dedicato a correnti e clima – e di Cryosat nel 2012 – dedicato a ghiacci e calotte polari, la serie di successo delle missioni di classe S dell’agenzia europea aggiungerà infatti un altro tassello.

SWARM infatti, costituito da tre satelliti operanti su due diverse tipologie di orbite – due satelliti in tandem inizialmente a 460 km di  quota ed il terzo a 530 km e con una diversa inclinazione – porterà all’analisi dettagliata del campo magnetico terrestre e delle sue relazioni con il vento solare, misurando il campo in intensità e direzione, di fatto in modo complementare rispetto ai satelliti CLUSTER, in orbita dal 2000, ma nell’orbita bassa. Il tutto con un occhio rivolto alle possibili correlazioni tra l’attività solare e le variazioni climatiche.

Il progetto di SWARM A, B e C è stato portato a termine utilizzando i più vari criteri di merito: la scelta dell’orbita terrestre bassa e la strategia di lancio – un unico lancio attraverso un Rockot-KM – l’accomodation degli strumenti, la minimizzazione dell’area nella direzione di volo al fine di minimizzare l’effetto della resistenza residua dell’aria – e quindi della necessità di manovre e minore massa di propellente per le correzioni orbitali, e da ultimo – ma non per importanza – la creazione di un ambiente pulito per le misurazioni. Quest’ultimo aspetto ha definito l’asta dispiegabile su cui è montata la suite di strumenti, i due magnetometri ASM e VFM e la suite di Star Tracker, che garantisce una distanza adeguata affinché i campi magnetici degli stessi magnetometri non si ritorcano in campi residui interagendo con la piattaforma del satellite.

In particolare, sul boom che sarà dispiegato in orbita da parte di ogni satellite, trovano spazio l’Absolute Scalar Magnetometer (ASM), dedicato alla misura scalare del campo, con accuratezza mai raggiunta, al fine di calibrazione del Vector Field Magnetometer (VFM), che misurerà le componenti del campo magnetico. Il primo strumento, sviluppato dal centro di ricerca CEA-LETI di Grenoble, è fornito da CNES, mentre il VFM è fornito dalla Technical University of Denmark. Un micro-accelerometro inoltre misurerà le accelerazioni non gravitazionali prodotte da resistenza atmosferica e vento solare, mentre l’Electrical Field Instrument (EFI) misurerà densità, drift ed accelerazione del plasma, costituendo il primo imager a tre dimensioni della ionosfera.

I tre satelliti, con una massa di 473 kg ciascuno e un inviluppo longitudinale di 9.26 metri con il boom dispiegato, opereranno per circa 4 anni di vita utile minima e saranno controllati dall’European Space Operations Centre (Darmstadt), mentre il post processing dei dati sarà a ESRIN (Frascati). Non resta che aspettare la data di lancio.

Fonte: ESA/ESA Bulletin 151