¿Cómo se protegen los sismómetros más sensibles de Marte del martillo neumático más poderoso de Marte a solo unos metros de distancia?

En la imagen de abajo, se supone que debemos mirar las bonitas nubes, pero todo lo que veo es un conjunto de sismómetros increíblemente sensibles sentados justo al lado de un martillo neumático que empujará lentamente una barra de metal varios metros hacia el interior del planeta.

Este sistema de seis sismómetros, una vez descargados, desplegados y activados en el planeta, son extremadamente sensibles. ¿Se les hace algo para hacerlos menos sensibles a los choques producidos durante los momentos en que el pequeño martillo neumático robótico justo al lado de ellos golpea el planeta, ya sea mecánica o eléctricamente?

De esta respuesta :

La descripción general del instrumento InSight de Spacefight 101 dice:

SEIS se basa en un instrumento híbrido de seis ejes que utiliza dos tipos de sensores diferentes: tres sondas sísmicas de banda muy ancha (VBB) residen en una configuración de tetraedro dentro de la esfera de vacío y tres sondas sísmicas de período corto (SP) están instaladas a su alrededor. Estos están respaldados por varios sensores de temperatura y presión, además de una miríada de componentes electrónicos, fuentes de alimentación, tableros de retroalimentación para los sensores y el sistema de implementación MDE. SEIS tiene una masa de 11,5 kilogramos y es capaz de medir aceleraciones de hasta 10 -9 m s-² Hz-½ sobre frecuencias de 0,001 a 10 Hz y 5 x 10 -8 m s-² Hz-½ de 0,01 a 100 Hz .

El cabezal del sensor SEIS pesa 8,5 kilogramos y tiene un tamaño aproximado de 30 x 30 x 30 centímetros, con un gancho en su cara superior para interactuar con el brazo de despliegue del instrumento InSight que se bajará al suelo como parte de la fase de puesta en marcha de dos meses de la misión. .

Cada uno de los VBB es un sismómetro de péndulo invertido de ballesta que emplea una masa de prueba definida con precisión suspendida en un péndulo y puesta en movimiento por entradas externas desde el suelo. A través de sensores capacitivos diferenciales (DCS) de alta precisión y retroalimentación electromagnética de los tres VBB, se puede reconstruir una representación de tres ejes del movimiento del suelo con precisión nanométrica.

Fuente de la imagen: InSight ve nubes a la deriva en Marte

ingrese la descripción de la imagen aquí

Sensible no significa delicado.
@RoryAlsop De hecho. Hay una buena respuesta hasta ahora, pero está estancada por falta de referencias de apoyo. Si puedes añadir algo más, ¡adelante!
¿Por "el martillo neumático más poderoso de Marte" se refiere al HP3 ? La cosa es pequeña y usa 2 Watts.
@Schwern, ¿hay uno que sea más poderoso? ;-)

Respuestas (2)

tl; dr: HP 3 y SEIS se complementan, SEIS escucha HP 3 . SEIS agrega un filtro digital para evitar la saturación de sus instrumentos más sensibles.

"El martillo neumático más poderoso de Marte" es minúsculo.

El paquete de propiedades físicas y flujo de calor ( HP 3 ) es un "clavo autoperforante". Todo el conjunto pesa 3 kg. Utiliza 2 Watts para comprimir un resorte y soltarlo contra la cabeza. En la prueba, tomó más de 5 horas recorrer 5 metros .

¿Se les hace algo para que sean menos sensibles a los choques producidos...

SEIS escuchado HP 3 con filtros especiales para evitar sobrecargar sus instrumentos más sensibles.

El equipo de SEIS dijo esto en Revisión de la fase de puesta en marcha del sismómetro SEIS en Marte .

Durante el mismo período que las operaciones de calibración, el sismómetro SEIS también comenzó a escuchar las vibraciones causadas por el topo HP³ a medida que avanzaba por el subsuelo marciano durante los soles 92 y 94.

Los datos recopilados mostraron que los sensores SP del sismómetro SEIS, adecuados para mediciones de alta frecuencia, registran una variedad de información, no solo sobre las operaciones de penetración sino también sobre la operación interna del topo. Las señales son tan fuertes cuando el topo comienza a martillar que los péndulos VBB se saturan.

El objetivo de los sensores SP es determinar con la mayor precisión posible el tiempo de llegada de las señales generadas por los complejos movimientos de las distintas partes móviles del topo cada vez que golpea para avanzar. Se cargará un filtro digital dedicado a la unidad electrónica eBOX que controla SEIS para aumentar la resolución temporal. Dependiendo de lo que escuchen los sensores SP, los ingenieros del proyecto sabrán si el topo continúa su viaje hacia abajo (incluso lentamente), si solo está rebotando en algo en su camino o si está completamente bloqueado.

También se activará un segundo filtro digital para evitar que los sensores VBB ultrasensibles del sismómetro se saturen cuando HP3 utilice su mecanismo de martilleo. Analizando la diferencia en la propagación de ondas sísmicas según los materiales encontrados, puede ser posible identificar la presencia de una capa muy dura de unos 30 cm de profundidad.

¡Gracias, esto es muy útil! Ya veo, en el título he preguntado cómo se protegen los dispositivos , pero el cuerpo de la pregunta pregunta "¿Se les ha hecho algo para hacerlos menos sensibles..." pero no "...para dañar...".

Sobrevivió al lanzamiento, la entrada en la atmósfera marciana y el aterrizaje. No me imagino que necesita mucha protección de alguien que golpea el suelo junto a él...

Se mete con las lecturas, pero eso lo sabes cuando el martillo estaba operativo.

Curiosamente, el primer 'terremoto de Marte' detectado no fue mucho más suave que los efectos del martilleo. Tampoco lo son los efectos del viento en términos de aceleraciones medidas. La perforación ha sido hasta ahora la más importante, pero no por órdenes de magnitud. Parece razonable suponer que se encuentran dentro del rango de funcionamiento seguro.

Buena respuesta. La gramática de tu última oración es un poco incómoda y ambigua. ¿Puedes mejorarlo?
Tal vez una linda respuesta , pero aún no una "buena respuesta". ¿Puede abordar mi segunda oración "... una vez desestibado, desplegado y activado..."? Muchas cosas le suceden al sismómetro entre el aterrizaje y el despliegue, creo que una respuesta adecuada requerirá un poco de investigación. Un lugar para comenzar es el enlace Spaceflight101 en la pregunta, y se pueden encontrar más recursos en la respuesta a la que también acabo de agregar un enlace.
@DrSheldon, al volver a leer me inclino a estar de acuerdo. Editado. Espero que sea más claro ahora.
@ANone, ¿puede al menos agregar un enlace de apoyo como fuente para su declaración de que "el primer 'terremoto de Marte' detectado no fue mucho más suave que los efectos del martilleo"? Creo que algunos números serían útiles si es posible.
@uhoh, creo que tu intuición aquí está equivocada. Como mínimo, el instrumento puede soportar la gravedad marciana, que es enorme al lado de la aceleración sísmica debida al martillo. Si no fuera así, podrían haber martillado antes de implementar el sensor si cree que eso marca una diferencia significativa.
@ANone que podría ser; el sismómetro del eje Z (SP-1) no se pudo probar ni monitorear durante el largo vuelo entre la Tierra y Marte porque está precargado para compensar la gravedad. (ver aquí ). Si puede agregar algo de eso a la respuesta en sí, junto con un enlace a la fuente de apoyo para que el primer 'terremoto de Marte' detectado no fue mucho más suave que los efectos del martilleo, ¡sería genial! Los comentarios se consideran temporales y se puede limpiar sin previo aviso.
Si puede agregar algo de eso a la respuesta en sí, junto con un enlace a la fuente de apoyo para que el primer 'terremoto de Marte' detectado no fue mucho más suave que los efectos del martilleo, ¡sería genial! Si puede agregar algo apoyo y luego envíeme un ping puedo revertir el voto negativo y considerar aceptar. Las buenas respuestas de SE deben contener enlaces / referencias de apoyo. ¡Gracias!
¿Cómo se protegen los sismómetros más sensibles de Marte del martillo neumático más poderoso de Marte a solo unos metros de distancia?
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