¿Cómo se podría "hacer ping" intencional y significativamente a los sismómetros de InSight?

El método tradicional (como se usa en el proyecto Apolo) era estrellar las etapas SIVB usadas en la Luna .

Examinemos lo que ya está en InSight :

• Un sismómetro (SEIS). Es tan sensible que se espera que pueda detectar tormentas de viento, remolinos de polvo y las fuerzas de marea de la luna de Marte. Para aislar los sensores de los movimientos del cuerpo principal de InSight, SEIS está en su propia cápsula que se colocará a unos metros de distancia mediante un brazo robótico y se conectará mediante un umbilical.

  Los sensores se pueden registrar durante el "impacto" de este proceso de colocación, y existe una pequeña posibilidad de que se pueda aprender algo útil de los resultados.

• Una sonda de temperatura de excavación (HP ³ ). Será colocado por el brazo robótico, y luego excavará con un martillo de impacto hasta 5 metros de profundidad. La cabeza del "topo" está unida con un cable que tiene sensores de temperatura a lo largo de su longitud.

  Las vibraciones causadas por dejar caer el topo, así como su excavación, posiblemente podrían ayudar al sismómetro a trazar un mapa de la geología del subsuelo cercano.

• Una radio de banda X (RISE). Este transmisor y transpondedor funcionarán con antenas en la Red de Espacio Profundo para ubicar la posición (dentro de 2 cm) y la velocidad de Marte. No parece tener ningún componente móvil para crear un "ping" sísmico.

• El mencionado brazo. Esto podría manipularse para "golpear" la superficie alrededor del módulo de aterrizaje.

• Otros sensores incluyen presión, temperatura, dirección y velocidad del viento y campo magnético. Hay un retrorreflector láser en la plataforma, una cámara estéreo a color en el brazo y una cámara panorámica a color debajo de la plataforma. No veo cómo alguno de estos podría usarse para crear un "ping" sísmico.

• Por último, los componentes habituales de las naves espaciales: patas de aterrizaje, paneles solares, ordenador, antenas, etc.

Por lo tanto, la propia nave espacial tiene una capacidad limitada para producir algunos "pings" sísmicos, que podrían revelar la geología del subsuelo cercano. Las observaciones más reveladoras serán por sismología pasiva y los otros instrumentos.

Para abordar el problema de la atmósfera marciana, tal vez sería mejor un impactador con explosivos de gran potencia. Algo así como bomba Tallboy.

Creo que la energía del impacto no será mayor que la del impacto de un meteorito. Probablemente incluso mucho menos. Pero el impacto previsto tiene una gran ventaja: sabemos dónde y cuándo sucedió exactamente. Puede ser muy útil para la calibración del modelo de velocidades sísmicas de Marte.

El principal problema es el costo, por supuesto. El impactador debe estar especialmente diseñado. Cosas como viejos satélites o etapas de cohetes no son lo suficientemente densas ni lo suficientemente rígidas para impactar la superficie marciana con suficiente energía después del encuentro con la atmósfera. La misión del impactador costaría al menos 100-200 millones de dólares, incluido el lanzamiento.

En realidad, el Apolo 16 utilizó la sismología activa. Se detonaron pequeños explosivos para producir ondas sísmicas artificiales.

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

La porción de mortero del Experimento Sísmico Activo del Apolo 16.

Se realizaron dos experimentos, el Experimento Sísmico Activo en los Apolo 14 y 16 y el Experimento de Perfiles Sísmicos Lunares en el Apolo 17, para determinar la estructura detallada del kilómetro superior de la corteza lunar. Ambos experimentos involucraron la detonación de una serie de pequeños explosivos. Las ondas sísmicas o movimientos del suelo causados ​​por estas explosiones fueron medidas por una red de geófonos. En los Apolo 14 y 16, un astronauta detonó hasta 19 explosiones usando un dispositivo llamado "golpeador" a lo largo de una línea de geófonos de 90 metros de largo. En el Apolo 16, también se utilizaron tres proyectiles de mortero para lanzar cargas explosivas a distancias de hasta 900 metros del ALSEP. En el Apolo 17, se colocaron ocho cargas explosivas durante los tres EVA a distancias de hasta 3,5 kilómetros del LM. Estas cargas tenían masas de 57 gramos a 2,7 kilogramos.

Estos experimentos mostraron que la velocidad sísmica (onda P) está entre 0,1 y 0,3 kilómetros por segundo en los cientos de metros superiores de la corteza en los tres sitios de aterrizaje. Estas velocidades son mucho más bajas que las observadas para la roca intacta en la Tierra, pero son consistentes con un material altamente fracturado o brechado producido por el bombardeo prolongado de meteoritos de la Luna. En el sitio de aterrizaje del Apolo 17, se determinó que la capa superficial de basalto tenía un espesor de 1,4 kilómetros, un poco más alto que el espesor de 1 kilómetro determinado a partir del Experimento de gravímetro transversal.