Instrumente auf Swarm

Die Swarm-Satelliten sind mit einer Reihe sich ergänzender Meßinstrumente ausgestattet (siehe Abbildung unten). An der Spitze des 4 Meter langen Instrumentenarms befindet sich ein skalares Helium-Magnetometer zur hochgenauen Feldstärke-Bestimmung. In der Mitte des Auslegers ist das Herzstück des Satelliten angebracht, die optische Bank, mit dem Vektormagnetometer und den drei Sternkameras, die die Ausrichtung des Satelliten auf ein Tausendstel Grad genau ermitteln. Für Schwerefeldmessungen ist im Schwerpunkt des Satelliten ein dreiachsiges Akzelerometer montiert. Durch diese Position ist sichergestellt, dass das Meßgerät nicht durch die Orbitdynamik gestört wird, sondern ausschließlich die Kräfte misst, die auf das Raumfahrzeug wirken, z.B. Luftwiderstand und Lichtdruck. Auch die Messung von Luftdichte und Wind ermöglicht das Akzelerometer. Die Erforschung der Ionosphäre erfolgt durch das elektrische Feldinstrument. Das Ionendriftmeter ist dessen Kernstück und wird die Richtung und Geschwindigkeit der eintreffenden Ionen messen. Von diesen Größen kann die Ionendrift, das umgebende elektrische Feld, die Ionenart und –temperatur abgeleitet werden. Zwei zusätzliche Langmuir-Sonden messen die Elektronendichte und –temperatur. Ein GPS-Empfänger ermöglicht die genaue Orbitbestimmung. Zur Überprüfung der Positionsdaten dient ein Laser-Retroreflektor auf der Unterseite. Mit dessen Hilfe lässt sich der Abstand  vom Boden aus hochgenau vermessen. Der Magnetometermast des 3-achs-stabilisierten Raumfahrzeugs ist während des Flugs nach hinten gerichtet. Die schlanke Form des Satelliten mit einem geringen Querschnitt in Flugrichtung ermöglicht eine lange Missionszeit in geringer Flughöhe.

Anordnung der verschiedenen wissenschaftlichen Instrumente auf Swarm (ESA/AOES Medialab).