自從阿波羅登月計(jì)劃那時(shí)，登月的宇航員在月球表面不同位置部署了幾個(gè)測(cè)量站，并出人意料地發(fā)現(xiàn)地球上唯一的天然衛(wèi)星，遠(yuǎn)非地震不活躍以來(lái)，美國(guó)宇航局（NASA）也是人類至今43年就沒(méi)有測(cè)量過(guò)月球地震。

美國(guó)宇航局位于馬里蘭州格林貝爾特的戈達(dá)德太空飛行中心地球物理學(xué)家特里·赫福德(Terry Hurford)如愿以償，他現(xiàn)在與亞利桑那州立大學(xué)合作伙伴正在開發(fā)的下一代，高度堅(jiān)固耐用的地震儀。

將是美國(guó)宇航局在Artemis計(jì)劃下用來(lái)更詳細(xì)地探索月球的創(chuàng)新新技術(shù)和系統(tǒng)之一，地下月球研究和監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不僅將繪制月球內(nèi)部，從表層到核心，而且還會(huì)提醒宇航員注意月球地震事件（月震）。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)發(fā)展和推進(jìn)月球儀器(DALI)正在支持這一研究努力，在阿波羅登月之前，科學(xué)家們沒(méi)有意識(shí)到月球的震動(dòng)。

從1969年到1977年，作為美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)阿波羅月球表面實(shí)驗(yàn)(ALSEP)一部分部署的儀器記錄了12000次月球地震事件，包括流星撞擊和深淺月球地震，強(qiáng)度從不到3級(jí)到高達(dá)5級(jí)不等。但1977年，美國(guó)宇航局關(guān)閉了ALSEP陣列，盡管科學(xué)家們?nèi)栽谕诰駻LSEP數(shù)據(jù)，但對(duì)月球內(nèi)部的了解仍處于初級(jí)階段，而且是有限的。因此，更多地了解月球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并為宇航員提供早期預(yù)警系統(tǒng)是很重要的。

關(guān)鍵儀器之一將是地震計(jì)，特別是一種易于部署、堅(jiān)固耐用、建造成本相對(duì)低廉的儀器，其性能標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將達(dá)到最高要求。研究團(tuán)隊(duì)正在專門設(shè)計(jì)這樣的設(shè)備，以美國(guó)宇航局或商業(yè)著陸器或月球車系統(tǒng)都可以部署它，無(wú)論地形和任務(wù)持續(xù)時(shí)間如何，長(zhǎng)期目標(biāo)是建立地震臺(tái)網(wǎng)。由于過(guò)去幾個(gè)美國(guó)宇航局技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目以及戈達(dá)德內(nèi)部研究和開發(fā)(IRAD)計(jì)劃的投資已經(jīng)相對(duì)成熟，一旦DALI資金在三年內(nèi)結(jié)束，預(yù)計(jì)將幾乎準(zhǔn)備好部署。

系統(tǒng)改進(jìn)

另外五個(gè)涉及戈達(dá)德專家的團(tuán)隊(duì)獲得了DALI資助，以推動(dòng)其他儀器的發(fā)展，確保該中心在美國(guó)宇航局的下一個(gè)探索時(shí)代發(fā)揮作用。Suplime提供了比其他系統(tǒng)更好的性能：在阿波羅月球網(wǎng)絡(luò)全面部署之后，有過(guò)幾次建造行星地震儀的努力。美國(guó)宇航局最終將它們送上了火星海盜任務(wù)，金星金星13號(hào)和14號(hào)任務(wù)，現(xiàn)在是火星洞察號(hào)任務(wù)，這是美國(guó)宇航局第一次致力于探測(cè)火星表面以下的任務(wù)。

阿波羅時(shí)代的儀器對(duì)傾斜很敏感，因此，宇航員必須對(duì)它們進(jìn)行定位。雖然火星洞察號(hào)儀器是迄今為止性能最好的行星地震儀，但它的傳感器系統(tǒng)非常大，復(fù)雜的機(jī)械臂必須展開儀器。Suplime是基于分子電子傳感器（MET），亞利桑那州立大學(xué)正在為這一努力做出貢獻(xiàn)的一項(xiàng)技術(shù)。MET用于地面地震學(xué)，依賴于一種對(duì)地震加速度有反應(yīng)的流體。

流體流經(jīng)傳感元件，該傳感元件產(chǎn)生可測(cè)量的電流，從而提供高精度的地面運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，MET技術(shù)的美妙之處在于它堅(jiān)固耐用，易于部署。單元將包括三個(gè)傳感器，它們?cè)趦x器外殼內(nèi)朝向不同方向。例如，如果包裹翻滾并側(cè)翻，方向不會(huì)削弱SUPRIME收集數(shù)據(jù)和定位地震活動(dòng)源的能力。換句話說(shuō)，儀器包裝不需要精確定位就能完成工作，此外，它沒(méi)有活動(dòng)部件，很容易制造。

美國(guó)宇航局戈達(dá)德技術(shù)專家?guī)椭倪M(jìn)了傳感器的設(shè)計(jì)，包括額外的密封和更好的傳感器安裝方式，但最重要的貢獻(xiàn)是讀出電子設(shè)備，它以先進(jìn)的抗輻射專用集成電路(ASIC)為特色，將儀器的質(zhì)量和功率要求降至最低。

博科園｜研究/來(lái)自：美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心

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