一种探测月震的新型地震传感器

During the Apollo missions of the 1970s, 几个地震仪被空运到月球上, 他们在那里收集了8年的月球地震震动数据. 数据显示，一些月球地震的震级高达5级.

与地球不同，月球的构造活动并不活跃. 月球地震有不同的起源:有些是日夜交替引起的 thermal differences as the surface varies in temperature, 其他发生在更深处的可能是由地球引力引起的, 还有一些是由于月球随着时间的推移缓慢冷却和收缩造成的. Understanding how, when, 而这些地震发生的地点对计划登月任务至关重要, 尤其是像月球基地这样的永久性建筑要建在月球表面.

一项新的研究表明，一种名为分布式声学传感(DAS)的新兴地震学技术将能够做到这一点 measure lunar quakes with unprecedented precision. 随着美国宇航局即将到来的阿尔忒弥斯任务计划重返月球, among other research aims, deploy new seismic sensors, 该研究提出了使用DAS而不是传统地震仪的理由.

一篇描述这项研究的论文发表在4月10日的《365买球app下载》杂志上 Earth and Planetary Science Letters.

在过去的十年里，地球物理学教授 Zhongwen Zhan (PhD '13) has been developing DAS, 它包括通过光纤电缆发送激光，并测量当电缆经历震动或震颤时激光在电缆中的变化. 这样，电缆就充当了数百个的序列 individual seismometers使研究人员能够非常精确地测量地震. A recent study 证明了一段100公里长的电缆可以起到相当于1万个地震仪的作用.

在月球上只有几个相隔很远的地震仪, 月球地震的信号是相当模糊的, or "noisy,“就像听一个充满静电的收音机. 这是由于一种叫做散射的现象, 地震波在穿过月球表面的粉状上层时变得不那么清晰. Having multiple sensors—indeed, having thousands, 就像光缆所能提供的那样，它将有助于澄清嘈杂的信号.

In the new study, led by Qiushi Zhai, 地球物理学博士后研究员, 研究人员在南极洲部署了配备DAS技术的光纤电缆. The South Pole's freezing, dry environment, far away from human activities, 地球上最接近月球的物体是什么. DAS传感器足够灵敏，可以测量由冰破裂和移动引起的微小震动, 这表明他们能够测量月震.

“在月球上使用DAS的另一个优点是，光纤电缆对恶劣的月球环境具有很强的物理弹性:高辐射, extreme temperatures, and heavy dust," says Zhai.

接下来的步骤是证明DAS可以在月球上有限的电力资源下运行，并进行更多的建模和分析，以了解小地震和遥远的地震是如何被探测到的.

The paper is titled "分布式声传感(DAS)用于月震探测的可行性评估." Zhai is the study's first author. 除了翟和詹，合著者还有地球物理学研究教授 Allen Husker, DAS Scientist Ettore Biondi, 前365彩票全部平台博士后尹久勋, 前365彩票全部平台博士后学者Francesco Civilini, and Luis Costa of JPL. 研究经费由美国国家科学基金会提供, the USGS, the Gordon and Betty Moore Foundation, and the Braun Trust. Caltech manages JPL for NASA.