Wie werden die empfindlichsten Seismometer auf dem Mars vor dem stärksten Presslufthammer auf dem Mars geschützt, der nur wenige Meter entfernt ist?

Auf dem Bild unten sollen wir die hübschen Wolken betrachten, aber alles, was ich sehe, ist ein unglaublich empfindliches Seismometer, das direkt neben einem Presslufthammer sitzt, der einen Metallstab langsam mehrere Meter in den Planeten treiben wird.

Dieses System aus sechs Seismometern ist extrem empfindlich, wenn es einmal entstaut, eingesetzt und auf dem Planeten aktiviert wurde. Wird irgendetwas mit ihnen gemacht, um sie weniger empfindlich für die Erschütterungen zu machen, die während der Zeiten entstehen, in denen der kleine Roboter-Presslufthammer direkt neben ihnen entweder mechanisch oder elektrisch auf den Planeten einschlägt?


Aus dieser Antwort :

In der InSight-Instrumentenübersicht von Spacefight 101 heißt es:

SEIS basiert auf einem sechsachsigen Hybridinstrument, das zwei verschiedene Sensortypen verwendet: Drei seismische Sonden mit sehr breitem Band (VBB) befinden sich in einer Tetraederkonfiguration innerhalb der Vakuumkugel und drei seismische Sonden mit kurzer Periode (SP) sind darum herum installiert. Diese werden von verschiedenen Temperatur- und Drucksensoren sowie einer Vielzahl von Elektronik, Netzteilen, Feedback-Boards für die Sensoren und dem MDE-Einsatzsystem unterstützt. SEIS hat eine Masse von 11,5 Kilogramm und ist in der Lage, Beschleunigungen bis hinab zu 10 -9 m s-² Hz-½ über Frequenzen von 0,001 bis 10 Hz und 5 x 10 -8 m s-² Hz-½ von 0,01 bis 100 Hz zu messen .

Der SEIS-Sensorkopf wiegt 8,5 Kilogramm, ist etwa 30 x 30 x 30 Zentimeter groß und weist auf seiner Oberseite einen Haken auf, um mit dem InSight-Instrumenteneinsatzarm verbunden zu werden, der im Rahmen der zweimonatigen Inbetriebnahmephase der Mission auf den Boden abgesenkt wird .

Jedes der VBBs ist ein Blattfeder-Umkehrpendel-Seismometer, das eine genau definierte Testmasse verwendet, die an einem Pendel aufgehängt und durch externe Eingaben vom Boden in Bewegung versetzt wird. Durch hochpräzise differenzielle kapazitive Sensoren (DCS) und elektromagnetisches Feedback von den drei VBBs kann eine dreiachsige Darstellung der Bodenbewegung mit Nanometer-Präzision rekonstruiert werden.


Bildquelle: InSight sieht treibende Wolken auf dem Mars

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sensibel bedeutet nicht zart.
@RoryAlsop In der Tat. Bisher gibt es eine gute Antwort, die jedoch mangels unterstützender Referenzen ins Stocken geraten ist. Wenn Sie noch etwas hinzufügen können, tun Sie es!
Meinst du mit "stärkster Presslufthammer auf dem Mars" die HP3 ? Das Ding ist winzig und verbraucht 2 Watt.
@Schwern gibt es einen, der stärker ist? ;-)

Antworten (2)

tl;dr: PS 3 und SEIS ergänzen sich, SEIS hört zu PS 3 . SEIS fügt einen digitalen Filter hinzu, um eine Sättigung seiner empfindlichsten Instrumente zu verhindern.


"Der stärkste Presslufthammer auf dem Mars" ist winzig.

Das Wärmestrom- und Physikalische-Eigenschaften-Paket ( PS 3 ) ist ein "selbsthämmernder Nagel". Die ganze Baugruppe wiegt 3kg. Es verwendet 2 Watt, um eine Feder zusammenzudrücken und gegen den Kopf freizugeben. Beim Testen dauerte es über 5 Stunden, um 5 Meter zurückzulegen .

Wird irgendetwas mit ihnen gemacht, um sie weniger empfindlich für die erzeugten Schocks zu machen ...

SEIS hörte zu PS 3 mit speziellen Filtern, um eine Überlastung der empfindlichsten Instrumente zu vermeiden.

Das sagte das SEIS-Team im Rückblick auf die Inbetriebnahmephase des SEIS-Seismometers auf dem Mars .

Während des gleichen Zeitraums wie die Kalibrierungsoperationen begann das SEIS-Seismometer auch damit, die Vibrationen abzuhören, die durch den HP³-Maulwurf verursacht wurden, als er während der Sole 92 und 94 durch den Marsuntergrund nach unten flog.

Die gesammelten Daten zeigten, dass die für Hochfrequenzmessungen gut geeigneten SP-Sensoren des SEIS-Seismometers eine Vielzahl von Informationen aufzeichnen – nicht nur über die Penetrationsvorgänge, sondern auch über den internen Betrieb des Maulwurfs. Die Signale sind so stark, wenn der Maulwurf zu hämmern beginnt, dass die VBB-Pendel in die Sättigung gehen.

Das Ziel der SP-Sensoren ist es, die Ankunftszeit der Signale, die durch die komplexen Bewegungen der verschiedenen beweglichen Teile des Maulwurfs erzeugt werden, so genau wie möglich zu bestimmen, wenn er vorwärts hämmert. Ein dedizierter digitaler Filter wird in die eBOX-Elektronikeinheit hochgeladen, die SEIS steuert, um die zeitliche Auflösung zu erhöhen. Je nachdem, was die SP-Sensoren hören, wissen die Projektingenieure, ob der Maulwurf seine Abwärtsbewegung (auch langsam) fortsetzt, ob er nur an etwas in seinem Weg abprallt oder ob er vollständig blockiert ist.

Ein zweiter digitaler Filter wird ebenfalls aktiviert, um zu verhindern, dass die ultraempfindlichen VBB-Sensoren des Seismometers in die Sättigung gehen, wenn HP3 seinen Hammermechanismus verwendet. Durch die Analyse des Unterschieds in der Ausbreitung seismischer Wellen in Abhängigkeit von den angetroffenen Materialien kann es möglich sein, das Vorhandensein einer sehr harten Schicht in einer Tiefe von etwa 30 cm zu identifizieren.

Danke, das ist sehr hilfreich! Ich verstehe, im Titel habe ich gefragt, wie die Geräte geschützt sind , aber der Hauptteil der Frage fragt: "Wird ihnen etwas getan, um sie weniger empfindlich zu machen ...", aber nicht "... um sie zu beschädigen ...".

Es überlebte den Start, den Eintritt in die Marsatmosphäre und die Landung. Ich kann mir nicht vorstellen, dass es viel Schutz vor jemandem braucht, der daneben auf den Boden schlägt ...

Es bringt die Messwerte durcheinander, aber Sie wissen, wann der Hammer in Betrieb war.

Interessanterweise war das erste festgestellte „Marsbeben“ nicht viel sanfter als die Auswirkungen des Hämmerns. Ebensowenig die Auswirkungen von Wind in Bezug auf gemessene Beschleunigungen. Die Bohrungen waren bisher die bedeutendsten, aber nicht in Größenordnungen. Es scheint vernünftig anzunehmen, dass diese innerhalb eines sicheren Betriebsbereichs liegen.

Gute Antwort. Die Grammatik Ihres letzten Satzes ist etwas umständlich und mehrdeutig. Können Sie es verbessern?
Vielleicht eine süße Antwort , aber noch keine "nette Antwort". Können Sie meinen zweiten Satz "...einmal entstaut, bereitgestellt und aktiviert ..." ansprechen? Zwischen der Landung und dem Einsatz passieren viele Dinge mit dem Seismometer, ich denke, eine richtige Antwort wird ein wenig Recherche erfordern. Ein Ausgangspunkt ist der Spaceflight101-Link in der Frage, und weitere Ressourcen finden Sie in der Antwort, zu der ich gerade auch einen Link hinzugefügt habe.
@DrSheldon, beim erneuten Lesen bin ich geneigt, dem zuzustimmen. Bearbeitet. Ich hoffe es ist jetzt klarer.
@ANone können Sie zumindest einen unterstützenden Link als Quelle für Ihre Aussage hinzufügen, dass "das erste festgestellte 'Marsbeben' nicht viel sanfter war als die Auswirkungen des Hämmerns"? Ich denke, ein paar Zahlen wären hilfreich, wenn möglich.
@uhoh Ich denke, deine Intuition ist hier falsch. Zumindest hält das Instrument der Marsgravitation stand, die neben der seismischen Beschleunigung durch den Hammer enorm ist. Wenn dies nicht der Fall wäre, hätten sie das Hämmern vor dem Einsatz des Sensors durchführen können, wenn Sie glauben, dass dies einen signifikanten Unterschied macht.
@ANone das könnte sein; Das Z-Achsen-Seismometer (SP-1) konnte während des langen Fluges zwischen Erde und Mars nicht getestet oder überwacht werden, da es vorgespannt ist, um die Schwerkraft auszugleichen. (siehe hier ). Wenn Sie der Antwort selbst etwas davon hinzufügen können, zusammen mit einem Link zur unterstützenden Quelle für das erste erkannte „Marsbeben“, das nicht viel sanfter war als die Auswirkungen des Hämmerns“, wäre das großartig! Kommentare gelten als vorübergehend und kann ohne Vorwarnung bereinigt werden.
Wenn Sie der Antwort selbst etwas davon hinzufügen können, zusammen mit einem Link zur unterstützenden Quelle für das erste erkannte „Marsbeben“, das nicht viel sanfter war als die Auswirkungen des Hämmerns“, wäre das großartig! Wenn Sie etwas hinzufügen können Support und dann ping mich an Ich kann die Ablehnung rückgängig machen und erwägen zu akzeptieren.Gute SE-Antworten sollten unterstützende Links/Referenzen enthalten.Danke!