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自阿波罗登月那时起,测量12000次月震后人类43年再没有测量过
原创
10.14
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【手机软件:博科园】自从阿波罗登月计划那时,登月的宇航员在月球表面不同位置部署了几个测量站,并出人意料地发现地球上唯一的天然卫星,远非地震不活跃以来,美国宇航局(NASA)也是人类至今43年就没有测量过月球地震。美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心地球物理学家特里·赫福德(Terry Hurford)如愿以偿,他现在与亚利桑那州立大学合作伙伴正在开发的下一代,高度坚固耐用的地震仪。

将是美国宇航局在Artemis计划下用来更详细地探索月球的创新新技术和系统之一,地下月球研究和监测实验,该系统的数据不仅将绘制月球内部,从表层到核心,而且还会提醒宇航员注意月球地震事件(月震)。美国国家航空航天局(NASA)发展和推进月球仪器(DALI)正在支持这一研究努力,在阿波罗登月之前,科学家们没有意识到月球的震动。

图示:与过去部署的系统不同,下一代地震仪可以自主部署,在这张照片中,阿波罗12号宇航员艾伦·比恩携带着阿波罗月球表面实验包前往月球上的部署地点。

从1969年到1977年,作为美国国家航空航天局(NASA)阿波罗月球表面实验(ALSEP)一部分部署的仪器记录了12000次月球地震事件,包括流星撞击和深浅月球地震,强度从不到3级到高达5级不等。但1977年,美国宇航局关闭了ALSEP阵列,尽管科学家们仍在挖掘ALSEP数据,但对月球内部的了解仍处于初级阶段,而且是有限的。因此,更多地了解月球的内部结构,并为宇航员提供早期预警系统是很重要的。

关键仪器之一将是地震计,特别是一种易于部署、坚固耐用、建造成本相对低廉的仪器,其性能标准预计将达到最高要求。研究团队正在专门设计这样的设备,以美国宇航局或商业着陆器或月球车系统都可以部署它,无论地形和任务持续时间如何,长期目标是建立地震台网。由于过去几个美国宇航局技术开发项目以及戈达德内部研究和开发(IRAD)计划的投资已经相对成熟,一旦DALI资金在三年内结束,预计将几乎准备好部署。

系统改进

另外五个涉及戈达德专家的团队获得了DALI资助,以推动其他仪器的发展,确保该中心在美国宇航局的下一个探索时代发挥作用。Suplime提供了比其他系统更好的性能:在阿波罗月球网络全面部署之后,有过几次建造行星地震仪的努力。美国宇航局最终将它们送上了火星海盗任务,金星13号和14号任务,现在是火星洞察号任务,这是美国宇航局第一次致力于探测火星表面以下的任务。

图示:MarsInsight任务地震仪是迄今为止最好的;然而,部署臂必须将其定位。

阿波罗时代的仪器对倾斜很敏感,因此,宇航员必须对它们进行定位。虽然火星洞察号仪器是迄今为止性能最好的行星地震仪,但它的传感器系统非常大,复杂的机械臂必须展开仪器。Suplime是基于分子电子传感器(MET),亚利桑那州立大学正在为这一努力做出贡献的一项技术。MET用于地面地震学,依赖于一种对地震加速度有反应的流体。

流体流经传感元件,该传感元件产生可测量的电流,从而提供高精度的地面运动数据,MET技术的美妙之处在于它坚固耐用,易于部署。单元将包括三个传感器,它们在仪器外壳内朝向不同方向。例如,如果包裹翻滚并侧翻,方向不会削弱SUPRIME收集数据和定位地震活动源的能力。换句话说,仪器包装不需要精确定位就能完成工作,此外,它没有活动部件,很容易制造。

美国宇航局戈达德技术专家帮助改进了传感器的设计,包括额外的密封和更好的传感器安装方式,但最重要的贡献是读出电子设备,它以先进的抗辐射专用集成电路(ASIC)为特色,将仪器的质量和功率要求降至最低。

博科园|研究/来自:美国宇航局戈达德太空飞行中心

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评论
科普5ce9dd143f3be88
学士级
地下月球研究和监测实验,该系统的数据不仅将绘制月球内部,从表层到核心,而且还会提醒宇航员注意月球地震事件(月震)
10.14
发光的晶晶
学士级
人类探月计划正在一步一步实现,加油
10.14
传承解惑
学士级
在阿波罗登月之前,科学家们没有意识到月球的震动。
10.14