5. mai 2022 registrerte seismometeret om bord på InSight-landeren et skjelv med styrke 4,7 på Mars-overflaten, til tross for at episenteret var 2250 km fra landeren. Det var et av de største skjelvene registrert på Mars og det største som ble registrert av Insight-oppdraget. I september, i den første målingen av sitt slag, registrerte instrumentet et skjelv generert av et meteorittnedslag på Mars.
InSights seismometer kalles Seismic Experiment for Internal Structure (eller SEIS), og det har registrert disse og 20 odde ytterligere skjelv. Nå vil et instrument basert på samme design måle bakkevibrasjoner på den andre siden av Månen, de første seismografene på vår nabo siden Apollo-tiden.
Ned til SEIS
Utviklet av Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) og den franske romfartsorganisasjonen CNES, SEIS Very Broad Band (VBB) seismometeret som nå er på Mars kan oppdage de minste bevegelsene – med en størrelse på 10 pikometer, som er mye mindre enn et atom. Bestående av tre pendler plassert i 120 grader i forhold til hverandre, måler SEIS de vertikale og horisontale vibrasjonene på Mars-overflaten.
Under utviklingen av InSight, en reservemodell av SEIS ble bygget. Nå vil VBB fra denne reservedelen være en del av Farside Seismic Suite som vil bli utplassert på månen i 2025 som en del av NASAs Commercial Lunar Payload Services program. Det er ett av de to seismometrene som skal operere på den andre siden av Månen i et nedslagskrater kalt Schrödinger-bassenget. Det andre seismometeret vil være en kort periodesensor.
I følge Gabriel Pont, Farside Seismic Suite prosjektleder ved CNES, vil instrumentet på Månen kun ha én bredbåndspendel som vil måle vertikale bakkevibrasjoner. Kortperiodesensoren vil håndtere målingene i de andre retningene.
Det nye miljøet krevde minimale endringer. “Vi brukte en reservemodell av SEIS-instrumentet. De Farside Seismic Suite seismometeret vil bli innstilt for månens tyngdekraft. Den vil bli plassert i en vakuumbeskyttelsesboks kalt seismobox, sa Pont.
Philippe Lognonné fra IPGP og University Paris Cité, som er hovedetterforsker av SEIS på Mars og ledende medetterforsker av bredbåndssensoren på Farside Seismic Suite, sa at sensoren med én vertikal akse ville bli brukt med liten modifikasjon. “Avhengig av frekvensen, vil dette seismometeret enten være sammenlignbart eller opptil 10 ganger bedre enn Apollo-seismometrene,” sa Lognonné.
Mange førsteganger
Farside Seismic Suite vil markere første gang et seismometer vil bli plassert på månens overflate siden Apollo-oppdragene. Det vil også være første gang et seismometer vil operere på den andre siden av månen.
“Originaliteten til Farside Seismic Suite er at den vil være uavhengig av landeren. Det er fordi den må overleve flere månedager og -netter, noe som ikke er tilfelle for landeren. Farside Seismic Suite vil ha sine egne solcellepaneler, antenner for å snakke med orbiterne og sine egne termiske kontrollenheter, sa Pont.
I følge Pont er et av hovedmålene til Farside Seismic Suite å bestemme den seismiske aktiviteten og nedslagshastigheten til mikrometeoritter i regionen der den lander. “Dette kan også være nyttig for fremtidige leteoppdrag, enten det er bemannet eller utplassert et teleskop på månens andre side,” sa Pont.
“Over en lang periode vil VBB være i stand til å oppdage samspillet mellom seismiske bølger og en mulig dyp smeltet sone på Månen. Dette er avgjørende for å forstå hvordan månen har utviklet seg siden den ble dannet, la Lognonné til.
SEIS sin suksess på Mars og dets valg for neste måneoppdrag kommer etter år med forskning og utvikling. Lognonné husker at det første forslaget til bredbåndsseismometeret ved IPGP ble akseptert i 1993. «Siden midten av 1990-tallet startet vi utviklingen og jobbet kontinuerlig for å gjøre den klar for flyging. Det tok oss 15 år før det ble valgt ut tidlig i 2010 for InSight-oppdraget,” sa Lognonné, som har jobbet med prosjektet siden starten.
Dhananjay Khadilkar er en journalist basert i Paris.