Как сейсмометры InSight могли намеренно и осмысленно «пинговаться»?

У меня был друг, чья летняя работа давным-давно заключалась в том, чтобы объехать ничего не подозревающую сельскую местность, положить на землю тяжелую стальную пластину и ударить по ней кувалдой. По-видимому, у него также был поблизости какой-то сейсмометр или акселерометр. Очевидно, это был дешевый и грязный способ получить некоторое представление о почве и скалах под поверхностью.

Это было на Земле, а не на Марсе.

Вопрос , который InSight и активное пингование Марса задают о создании искусственных сейсмических событий на Марсе для прослушивания сейсмометрами InSight. В ответе @ DrSheldon упоминается, что это не является частью плана; ожидается, что InSight будет возвращать значимые данные без этого.

Хотя это не значит, что от этого не будет пользы .

Какие схемы могло бы использовать экономное и/или умное космическое агентство для создания сейсмических событий, которые были бы значимыми и полезными для измерений Марса InSight?

Я могу представить себе два класса: один помогает убедиться, что все в порядке, возможно, что-то локальное, а другой — достаточно далеко, чтобы дать геологическую или даже планетарную информацию.

Возможно, inSight сможет использовать собственный самозабивающийся крот для создания очень небольших локальных сейсмических событий.
@Dragongeek Я думаю, что на этот вопрос может быть несколько ответов. Я не знал, что у InSight есть крот, но это может быть лучше, чем дятел! ;-)
@Dragongeek - Моя идея заключалась в том, чтобы положить динамитную шашку, зажечь фитиль и бежать. Но да, молоток тоже работает. :)
@DonBranson тоже был частью ваших идей? Очень умный! :О
@uhoh Не сначала. Все дело в том, чтобы учиться на своих ошибках.
«Это было на Земле, а не на Марсе». Спасибо за наводку на эту часть! ;-)
Вместо того, чтобы бежать, бросайте. Просто подпружиненная пусковая установка небольших зарядов, которая отбрасывает их достаточно далеко.
Еще один вариант: сбросить по пути пару наноспутников с «жезлами бога», задав им траекторию, которая упадет на Марс недалеко от места посадки, но через пару недель.
В дополнение к ХП. 3 крота, метеоритные воздушные взрывы, как ожидается, будут источником стимула
В зависимости от наличия топлива и ориентации двигателей по мере того, как орбитальные зонды (спутники) приближаются к концу своего полезного периода эксплуатации, может быть возможно вывести с орбиты один или два зонда, чтобы контролируемым образом столкнуться с Марсом и в то время, когда это ожидается.

Ответы (4)

Традиционный метод (который использовался в проекте «Аполлон») заключался в том, чтобы врезать использованные ступени SIVB в Луну .

Поскольку их может не быть слишком много, и (по крайней мере) простого способа доставить их на Марс, интересно, какой другой предмет может служить прокси-сервером SIVB?
Подойдет любая ступень ракеты. Также могут быть полезны другие объекты с известным весом и скоростью удара. Может быть, кто-то когда-нибудь доберется до Марса на космическом корабле с огромным запасом массы, способном доставить импактор.
В 2020 году на Марсе будет готово несколько посадочных модулей. Если не считать посадочных модулей, каждый из них, вероятно, будет иметь по крайней мере теплозащитный экран и заднюю оболочку, воздействующую независимо друг от друга.
Однако есть небольшая проблема с марсианской атмосферой. Аналогия с Луной не идеальна. Я думаю, что этот вопрос имеет потенциал для некоторого творческого мышления.
Сейчас вокруг Марса вращается множество космических аппаратов. Вполне вероятно, что по крайней мере один из них выйдет из строя в течение срока службы InSight, поэтому сценарий в этом ответе вполне правдоподобен.+1
@DrSheldon они, скорее всего, сгорят задолго до того, как упадут на землю. Все, что достигало земли, имело довольно низкую скорость. Смотрите предыдущий комментарий .
Это было опробовано на Марсе с помощью Mars Climate Orbiter. :-)
Верхние ступени намеренно направлены в сторону от Марса из соображений планетарной защиты (например, этот документ о MSL) jpl.nasa.gov/news/fact_sheets/MSLPlanProtFact.pdf
@MartinSchröder Но время было ужасным .

Давайте посмотрим, что уже есть в InSight :

Компоненты InSight

  • Сейсмометр (SEIS). Он настолько чувствителен, что ожидается, что он сможет ощущать ураганы, пылевые вихри и приливные силы луны Марса. Чтобы изолировать датчики от движений основного корпуса InSight, SEIS находится в собственной капсуле, которая будет размещена в нескольких футах от роботизированной руки и прикреплена шлангокабелем.

    Датчики могут быть записаны во время «воздействия» этого процесса размещения, и есть небольшой шанс, что из результатов можно будет извлечь что-то полезное.

  • Закапывающийся датчик температуры (HP 3 ). Он будет установлен роботом-манипулятором, а затем вырыт ударным молотом на глубину до 5 метров. Голова «крота» крепится кабелем, по всей длине которого расположены датчики температуры.

    Вибрации, вызванные падением крота, а также его копанием, возможно, могут помочь сейсмометру составить карту близлежащей подповерхностной геологии.

  • Радио X-диапазона (RISE). Этот передатчик и ретранслятор будут работать с антеннами в сети дальнего космоса, чтобы определить положение (в пределах 2 см) и скорость Марса. Похоже, что в нем нет движущихся компонентов, создающих сейсмический "пинг".

  • Вышеупомянутая рука. Этим можно было манипулировать, чтобы «ударить» по поверхности вокруг посадочного модуля.

  • Другие датчики включают давление, температуру, направление и скорость ветра, а также магнитное поле. На палубе есть лазерный ретрорефлектор, на руке — цветная стереокамера, а под палубой — цветная панорамная камера. Я не понимаю, как что-то из этого можно использовать для создания сейсмического «пинга».

  • Наконец, обычные компоненты космического корабля: посадочные опоры, солнечные батареи, компьютер, антенны и т. д.

Следовательно, сам космический корабль имеет ограниченные возможности для создания некоторых сейсмических сигналов, которые могут выявить близлежащую подповерхностную геологию. Наиболее показательными будут наблюдения с помощью пассивной сейсмологии и других инструментов.

It's so sensitive that it is expected to be able to sense ... the tidal forces of Mars' moon.Учитывая, что спутники Марса имеют диаметр всего 7,7 и 14 миль, это потрясающе!

Чтобы решить проблему с марсианской атмосферой, возможно, ударник с бризантной взрывчаткой был бы лучше. Что-то вроде бомбы Tallboy.

Думаю, энергия удара будет не выше, чем от метеоритного удара. Наверное, даже намного меньше. Но преднамеренное воздействие имеет большое преимущество — мы знаем, где и когда именно оно произошло. Это может быть очень полезно для калибровки модели сейсмических скоростей Марса.

Основная проблема, конечно же, в цене. Импактор должен быть специально разработан. Такие вещи, как старые спутники или ракетные ступени, недостаточно плотны и недостаточно жестки, чтобы удариться о марсианскую поверхность с достаточной энергией после столкновения с атмосферой. Импакторная миссия будет стоить не менее 100-200 млн долларов, включая запуск.

Я думаю, что ударники (кинетические устройства) и взрывчатые вещества могут быть совершенно отдельными и альтернативными решениями и обсуждаться индивидуально.
Сначала они посылают свои «зонды», которые были вуайеристскими и жуткими, но мы приписали это разным культурным ценностям. И к тому же они наивно приземлились вдали от каких-либо крупных населенных пунктов. Потом нас без провокации начали бомбить! Что за черт! Оно включено. Включает эти старые лазерные роботы-шахтеры, да, штативы. Культурные различия, черт возьми, давайте дадим им попробовать их собственное лекарство!

Аполлон-16 фактически использовал активную сейсмологию. Для создания искусственных сейсмических волн были взорваны небольшие взрывчатые вещества.

https://www.lpi.usra.edu/lunar/missions/apollo/apollo_16/experiments/as/

Минометная часть активного сейсмического эксперимента Аполлона-16.

Два эксперимента, Активный сейсмический эксперимент на Аполлоне 14 и 16 и Эксперимент по лунному сейсмическому профилированию на Аполлоне 17, были выполнены для определения детальной структуры верхнего километра лунной коры. Оба эксперимента включали детонацию серии небольших взрывчатых веществ. Сейсмические волны или колебания грунта, вызванные этими взрывами, измерялись сетью сейсмоприемников. На кораблях «Аполлон-14» и «Аполлон-16» астронавт произвел до 19 взрывов с помощью устройства, называемого «тампер», вдоль 90-метровой геофонной линии. На «Аполлоне-16» три минометных снаряда также использовались для сброса зарядов взрывчатого вещества на расстояние до 900 метров от ALSEP. На Аполлоне-17 восемь зарядов взрывчатого вещества были установлены во время трех выходов в открытый космос на расстоянии до 3,5 км от LM. Эти заряды имели массу от 57 граммов до 2,7 килограмма.

Эти эксперименты показали, что сейсмическая скорость (Р-волна) составляет от 0,1 до 0,3 километра в секунду в верхних сотнях метров земной коры во всех трех местах посадки. Эти скорости намного ниже, чем наблюдаемые для неповрежденных горных пород на Земле, но согласуются с сильно трещиноватым или брекчиевым материалом, образовавшимся в результате продолжительной метеоритной бомбардировки Луны. Было определено, что на месте посадки Аполлона-17 поверхностный базальтовый слой имеет толщину 1,4 километра, что немного превышает толщину в 1 километр, определенную в ходе эксперимента Traverse Gravimeter.

Спасибо за ваш ответ. Я добавил часть исходной информации в ваш пост. В Stack Exchange ответы «только ссылки» не рекомендуются, потому что ссылки со временем гниют, и поэтому ответы только ссылок становятся бесполезными для будущих читателей. Я понятия не имел, что астронавты запускали минометные снаряды и «взрывали вещи» на Луне!?
Как сейсмометры InSight могли намеренно и осмысленно «пинговаться»?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v