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Swarm衛星是歐洲空間局（ESA）實施的地球磁場探測衛星星座任務，屬於ESA地球探索者計劃的一部分。該星座由三顆衛星組成，於2013年11月22日在俄羅斯普列謝茨克航天發射場由轟鳴號運載火箭成功發射入軌。Swarm任務的科學目標是以前所未有的精度測量地球磁場的空間分布和時間變化，從而深化對地球內部結構、地磁場起源及其與太陽風相互作用過程的認識。

衛星構型

Swarm星座由三顆構型相同的衛星組成，每顆衛星發射質量約473千克，尺寸為寬一點五米、高零點九米、深二點二米。其中兩顆衛星Swarm-A和Swarm-B在高度約460公里的近極軌道上進行編隊飛行，兩者初始軌道面相位差約150度，通過同時測量不同經度處的磁場來實現東西向磁場梯度的精確測定。第三顆衛星Swarm-C部署在約510公里的較高軌道上，軌道傾角約88度，與低軌道兩顆衛星形成高度差，實現對不同高度處地磁場及其變化的獨立觀測。三顆衛星的協同觀測配置能夠有效區分地球內部不同圈層產生的磁場信號，包括地核主磁場、地殼異常場、電離層和磁層電流體系產生的磁場。

科學載荷

每顆Swarm衛星搭載了多種高精度科學載荷，核心載荷為一台絕對標量磁力儀和兩台矢量磁力儀，分別用於測量磁場總強度和三分量矢量。磁力儀探頭安裝在長四米可展開弔臂的末端，以儘量遠離衛星本體產生的磁場干擾。此外還搭載了電場儀器，用於測量等離子體密度和溫度，以及加速度計用於精確測定非保守力引起的衛星軌道攝動。衛星本體採用了磁潔淨設計，所有磁性部件經過嚴格篩選和補償，以確保磁力儀測量數據的精度和可靠性。

科學成果

Swarm衛星自2014年初投入科學運行以來，已積累了超過十年的連續地磁場觀測數據，成為研究地球磁場長期變化最重要的在軌數據源之一。基於Swarm數據，科學家建立了新一代全球地磁場模型，顯著提升了對地核磁流體發電機過程和南大西洋磁異常區磁場持續減弱現象的理解。Swarm數據還被應用於電離層電流體系研究、海洋潮汐磁場探測以及空間天氣預警等領域2025年的最新研究成果表明，Swarm衛星利用海洋潮汐產生的微弱磁信號，為海底岩漿分布及全球海洋溫度鹽度變化提供了開創性的觀測約束。

國際合作

Swarm任務的數據向全球科學界開放共享，用戶在ESA地面觀測門戶網站註冊後即可免費獲取各級別數據產品。近年來，ESA還積極推進Swarm衛星與中國澳門澳科一號衛星的聯合科學合作。2025年5月，首屆Swarm衛星與澳科一號衛星聯合科學會議在澳門科技大學召開，來自全球37個科研機構的百餘名科學家參會，探討利用極軌與低傾角衛星聯合反演算法融合雙方數據以提升全球地磁場建模精度的方案。這一合作開創了高精度地磁探測領域跨國數據融合研究的新範式。