Fagstoff

Magnetfeltet rundt jorda

Publisert: 08.10.2010, Oppdatert: 17.01.2012
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Jordens magnetfelt

Jordas magnetfelt er gitt av en magnetisk dipol med moment MT = 7,9 1015 Wb m. Den magnetiske dipolen faller ikke sammen med jordaksen, men danner en vinkel på 11,5 grader med den. Den magnetiske nordpolen (sydpolen) ligger nord for Canada og den flytter seg med ca. 15 km per år. Det magnetiske feltet varierer i styrke, og det kan også forandre retning, men det skjer med noen hundre tusen års mellomrom.

Nær jordoverflata i banehøydene for lavbanesatellitter, er magnetfeltet bestemt av denne dipolen. I større høyder, over ca. 15 000 km, vil det være andre feltkomponenter som dominerer. Disse skyldes blant annet strømmer av ladete partikler. Her vil også det magnetiske feltet variere sterkt på grunn av solvind.

Magnetfeltet kan føre til mekaniske krefter på en satellitt. En elektrisk ladning som beveger seg i et magnetfelt, blir utsatt for en kraft som er normalt på både feltretning og hastighetsretning. Hvis satellitten er elektrostatisk ladet, vil det føre til en skyvkraft, og hvis deler av satellitten har forskjellig ladning, vil kraften gi et dreiemoment.

Virkningen er størst for LEO-satellitter, både på grunn av at banehastigheten er høy, og at magnetfeltet er kraftigst nær jorda. Den absolutte spenningsforskjellen vil avhenge av dimensjonene på satellitten. Slik spenningsforskjell vil generere elektriske strømmer i satellitten, og det er ikke ønskelig.

Magnetfeltet kan også benyttes til å måle og til å styre pekeretningen for en satellitt. Dette prinsippet blir mye brukt på små satellitter i lavbane. Nøyaktigheten er ikke stor, men utstyret er til gjengjeld ganske enkelt. Når en spole beveger seg på tvers av magnetlinjene, induseres en strøm i spolen. Når den beveger seg den andre veien, induseres en strøm i motsatt retning. Når spolen er slik orientert at de magnetiske feltlinjen ikke går gjennom spolen, induseres ingen strøm.

Motsatt vil det være mulig, ved hjelp av strøm i en spole i et magnetfelt å skape en kraft som påvirker satellitten, eller for å oppnå et dreiemoment som kan vende på satellitten.