NASA火星探测器洞察号，一个月内观测到火星发生了3次4级地震

美国航空航天局的喷气推进实验室(NASA/JPL)于当地时间9月22日宣布，火星探测器“洞察号”在过去的一个月内检测到了3起4级的火星地震(也称火震)。

洞察号于2018年11月登陆火星的Elysium平原，旨在阐明火星的内部结构，迄今为止，通过洞察号捕获的地震波分析表明，火星的核心是液体，并探知了它的大小和地壳的厚度。洞察号任务原定于着陆后两年（火星上一年）进行，但目前正在进行一项计划于2022年12月进行的扩展任务。

据JPL称，“洞察号”探测器搭载的火星地震仪“SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure)”在8月25日检测到了里氏4.2级和4.1级地震，9月18日检测到了里氏4.2级地震。SEIS过去捕捉到的最大规模地震是在2019年检测到的3.7级地震。此次检测到的4.2级地震能量相当于其5倍，是火星上检测到的最大地震。

虽然9月18日的地震检测日期尚短，但8月25日的地震分析正在进行中。据JPL称，8月25日检测到的4.2级地震发生在距离洞察号8500公里的地方。虽然还不清楚这次地震的震源地，但是JPL提出了马里内瑞斯峡谷的名字，这是一个很有意思的可能性。马里内瑞斯峡谷是长约4000公里的大型峡谷，从洞察号到马里内瑞斯峡谷中心附近的距离是9700公里。

另一方面，同一天检测到的里氏4.1级的地震比这个更接近洞察号，是在925公里外发生的。顺便说一下，“洞察号”到目前为止检测到的地震大多发生在东方方向约1600公里处的开尔贝罗斯裂谷。在过去1000万年内，开尔贝罗斯裂谷的熔岩被认为是流动的，在凝固的熔岩流的一部分中也发现了过去200万年内发生的地震所破坏的痕迹，是一个活跃的地震活动的地区。

另外，8月25日检测到的两次地震性质也不同。据JPL称，远方发生的4.2级地震的低频震动表现突出，而4.1级地震的高频震动表现突出。

虽然性质和距离震源的距离不同，但两次地震都是在大风较大的白天被检测到的。风是很难检测地震波的噪音的原因，洞察号的地震计SEIS主要是在风停的夜间检测地震，这两个地震产生了即使在风大的时间段也能充分检测出噪声的地震波。

从检测地震波的角度来看，风是一种障碍，但在捕捉此次4级地震方面，风起到了帮助作用。

洞察号依靠太阳能电池获得电力运转，但自2018年11月着陆至今已近3年，其表面被沙尘覆盖，所产生的电量不断下降。除此之外，火星的公转轨道比真圆更接近扁平的椭圆形，由于火星与太阳的距离在火星的一年四季中都在变化，因此太阳能电池的发电量也在增减。

洞察号使用动力加热器来保持关键设备的温度，但由于灰尘的积累，太阳能电池可以产生的电量比任务开始时要低。所以，在火星远离太阳的时期，为了优先使用加热器，有可能必须关闭观测仪器。因为不知道地震什么时候会发生，所以在地震仪SEIS停止观测的时候，可能会错过检测到宝贵的地震波。

因此，风被用来清除积聚在太阳能电池上的灰尘，并确保足够的电力继续观察地震。

2021年5月，洞察号运营团队使用连接在机器人手臂上的铲子将从地面铲起的沙粒落到靠近太阳能电池的机体顶部的表面。作为一种除尘方法似乎适得其反，但是落在机体上并弹起的沙粒被白天的强风带走并撞击到太阳能电池上，通过这样的方法，洞察号上面堆积的灰尘如预期般被吹走。成功地恢复了太阳能电池的电力。经过几次类似的清洗，运营团队终于将洞察号的电力水平保持在了恒定的状态。

现在火星已经通过了远日点，正在再次接近太阳，洞察号探测器的发电量也在逐渐恢复，如果没有这次尝试，可能就检测不到这一系列4级地震。洞察号的主任研究员、JPL的Bruce Banerdt说：“虽然着陆已经过了2年多，但火星似乎还在通过这些特征性的地震向我们传递新的信息。”

此外，NASA 的火星探测任务将暂停一段时间，因为火星将在10月8日转到太阳的另一面（从地球上看它位于太阳另一侧的时间）。向洞察的命令发送也从9月29日开始停止，不过，地震仪SEIS的地震波的检测则继续进行。运营团队考虑到今后的发展，正在讨论是否在任务休止期结束后对太阳能电池进行进一步的清洁。

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