Сейсмический эксперимент для внутренней конструкции - Seismic Experiment for Interior Structure
 Тестирование манипулятора спускаемого аппарата, на котором был развернут сейсмометр
| |
| Оператор | НАСА |
|---|---|
| Производитель | CNES |
| Тип инструмента | геофизические наблюдения |
| Функция | сейсмометр |
| Продолжительность миссии | Планируется: 2 года на Марсе. Текущая: 921 соль (946 дней) с момента приземления. |
| Начались операции | Посадка: 26 ноября 2018 г. |
| Веб-сайт | www |
| Характеристики | |
| Масса | 29,5 кг (65 фунтов) |
| Габаритные размеры | Объем вакуумной камеры: 3 л (0,66 имп гал; 0,79 галлона США) |
| Потребляемая мощность | 8,5 Вт |
| Скорость передачи данных | 38 мегабит / день |
| Хост космический корабль | |
| Космический корабль | На виду |
| Оператор | НАСА |
| Дата запуска | 5 мая 2018, 11:05 UTC |
| COSPAR ID | 2018-042A |
Сейсмический эксперимент для внутренней структуры ( SEIS ) является Сейсмометр и основным научным инструментом на борту InSight спускаемый аппарат Марс запущен 5 мая 2018 года для посадки на 26 ноября 2018 года; прибор был запущен на поверхность Марса 19 декабря. SEIS , как ожидается , обеспечить сейсмические измерения от marsquakes , что позволяет исследователям разрабатывать 3D - карту структуры глубоких недр. Лучшее понимание внутренней структуры Марса приведет к лучшему пониманию Земли, Луны и скалистых планетных тел в целом.
SEIS обнаружила в Cerberus Fossae в 2019 году маршевые землетрясения .
Обзор
Облет и посадка на Марс для сбора научных данных проводились с 1960-х годов, но качественные сейсмологические исследования, которые предоставили бы подробную информацию о недрах Марса, еще не проводились в 21 веке.
Таким образом были изучены только два астрономических тела - Земля и Луна , и ожидается, что изучение Марса внесет свой вклад в понимание геологии всех скалистых планетных тел.
Другие бортовые приборы, работающие в синергии с SEIS, - это модуль температуры и ветра для InSight , пакет тепловых потоков и физических свойств и эксперимент с вращением и внутренней структурой .
Предыдущие миссии
Хотя два сейсмометра были высажены на Марс во время миссии « Викинг» в 1976 году, результаты были ограниченными. Сейсмометры на обоих космических кораблях « Викинг» были установлены на посадочном модуле, что означало, что он также улавливал вибрации от различных операций спускаемого аппарата и вызванные ветром. Кроме того, сейсмометр спускаемого аппарата " Викинг-1 " не сработал должным образом.
Показания сейсмометра использовались для оценки толщины марсианской геологической коры от 14 до 18 км (от 8,7 до 11,2 миль) на площадке спускаемого аппарата « Викинг-2 ». Неожиданно сейсмометр также обнаружил давление от ветров Марса, что дополнило результаты метеорологии. Был зарегистрирован единственный возможный кандидат на землетрясение , хотя он не был подтвержден из-за ограничений конструкции и помех от других источников вибрации, таких как ветер. Несмотря на эти ограничения, было ясно, что широкомасштабные и сильные землетрясения не обнаружены.
Дизайн
SEIS является основным инструментом миссии InSight , и он был разработан и произведен Французским космическим агентством ( CNES ) при участии Institut de Physique du Globe de Paris ( IPGP ), Швейцарского федерального технологического института ( ETH ). , Институт Макса Планка по исследованию солнечной системы ( MPS ), Имперский колледж , Высший институт аэронавтики и космоса ( ISAE ) и Лаборатория реактивного движения. Главный исследователь - Филипп Логнонне из Института физики Земли в Париже ( Institut de Physique du Globe de Paris ), ЕС.
Его конструкция состоит из 3-осевого сверхширокополосного сейсмометра (заключенного в вакуумный тепловизор) и 3-осевого короткопериодического прибора. Ожидается, что Марс будет иметь более низкую сейсмическую активность, чем Земля, поэтому минимизация колебаний ветра имеет решающее значение. Вся сборка помещена под сильным ветровым и тепловым экраном, предназначенным для минимизации тепловых контрастов и обеспечения некоторой защиты от порывов ветра.
Сейсмометр, установленный на треноге, будет выполнять точные измерения маршитов и другой внутренней активности на Марсе, чтобы лучше понять историю и внутреннюю структуру планеты. Он также будет исследовать, как марсианская кора и мантия реагируют на воздействие метеоритов , что дает ключ к разгадке внутренней структуры планеты. Сейсмометр также обнаружит источники, включая атмосферные волны и гравиметрические сигналы ( приливные силы ) от спутника Марса Фобоса , вплоть до высокочастотных сейсмических волн с частотой 50 Гц.
Инструмент SEIS приводится в действие системой развертывания инструмента, роботизированной рукой, которая может позиционировать датчик непосредственно на поверхности. Инструмент поддерживается набором метеорологических датчиков ( TWINS ) для определения характеристик атмосферных возмущений, которые могут повлиять на измерения. К ним относятся векторный магнитометр, предоставленный Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе, который будет измерять магнитные возмущения, например, вызванные ионосферой Марса; комплект датчиков температуры воздуха, скорости и направления ветра на базе испано-финской станции мониторинга окружающей среды Rover ; и барометр от JPL.
.jpg)
Во время окончательной интеграции SEIS в вакуумном тепловом кожухе было обнаружено несколько небольших утечек. Это вынудило перенести запуск InSight с 2016 на 2018 год и изменить дизайн нового корпуса под наблюдением JPL. Стоимость задержки оценивалась в 150 миллионов долларов США .
Операции
Текущие операции будут разделены на две службы: Mars Structure Service (MSS) и Marsquake Service (MQS), которые будут отвечать, соответственно, за определение структурных моделей и сейсмическую активность. Комбинация данных с результатами радионауки InSight и орбитальных наблюдений позволит ограничить более глубокую структуру.
Возможные наблюдения включают:
- Зубцы P и зубцы S
- Удары метеорита (см. Также Категория: Метеориты, обнаруженные на Марсе )
- Marsquakes
- Приливные силы со спутников Марса
- Внутренние откровения, такие как наличие твердого или жидкого ядра и его размер
Однопозиционная сейсмология
Во время разработки была отмечена мощь нескольких сайтов, но один из них предлагает потрясающее представление о внутренней части. В одном месте местоположение маршевка может быть ограничено поверхностью сферы путем измерения так называемых P-волн и S-волн.
Существует множество методов сейсмологии на одном участке, которые могут дать данные, например, обнаружение удара метеорита о поверхность, для которого определено местоположение. Если на Марсе случаются сильные землетрясения, они могут позволить определить глубинные недра. Когда вибрации проходят через планету, на них влияют свойства материалов и их конфигурация.
Например, влияние приливных сил на Марс со стороны Фобоса , которое должно составлять около 10 мм, будет заметно зависеть от жидкого ядра Марса. Даже без какого-либо землетрясения, примерно через шесть месяцев наблюдений можно будет использовать этот метод для увеличения или уменьшения вероятности наличия жидкого ядра Марса.
Иллюстрация в разрезе
.jpg)
Размещение на поверхности
19 декабря 2018 года инструмент SEIS был развернут на поверхности Марса рядом с посадочным модулем с помощью своей роботизированной руки.
