_ Un nou tip de senzor seismic pentru detectarea cutremurelor de lună< /h3>

În timpul misiunilor Apollo din anii 1970, mai multe seismometre au fost transportate pe Lună, unde au colectat date despre tremurul seismic lunar timp de opt ani. Datele au arătat că unele cutremure lunare au fost la fel de puternice ca magnitudinea 5.

Spre deosebire de Pământ, luna nu este activă tectonic. Cutremurele lunare au origini diferite: unele sunt cauzate de diferențele termice de la zi la noapte, pe măsură ce suprafața variază în temperatură, altele care apar mai adânc pot fi cauzate de atracția gravitațională a Pământului, iar altele sunt cauzate de răcirea și contractarea lentă a Lunii în timp. . Înțelegerea modului, când și unde au loc aceste cutremure este esențială pentru planificarea misiunilor pe Lună, mai ales dacă pe suprafața sa urmează să fie construite structuri permanente, cum ar fi o bază lunară.

Un nou studiu demonstrează că un nou nou studiu. Tehnologia seismologică numită detecție acustică distribuită (DAS) ar fi capabilă să măsoare cutremurele lunare cu o precizie fără precedent. Întrucât viitoarele misiuni Artemis ale NASA plănuiesc să se întoarcă pe Lună pentru, printre alte scopuri de cercetare, să implementeze noi senzori seismici, studiul pledează pentru utilizarea DAS mai degrabă decât a seismometrelor convenționale.

O lucrare, intitulată „Assessing the fezabilitatea detecției acustice distribuite (DAS) pentru detectarea cutremurelor”, care descrie cercetarea apare în jurnalul Earth and Planetary Science Letters.

În ultimul deceniu, profesorul de geofizică Zhongwen Zhan (Ph.D.) a am dezvoltat DAS, care implică trimiterea laserelor printr-un cablu de fibră optică și măsurarea modului în care lumina laserului se modifică pe tot cablul pe măsură ce suferă tremurări sau tremurături. În acest fel, cablul acționează ca o secvență de sute de seismometre individuale, permițând cercetătorilor să măsoare cutremurele foarte precis. Un studiu recent a arătat că o porțiune de cablu de 100 de kilometri ar putea funcționa ca echivalentul a 10.000 de seismometre.

Cu doar câteva seismometre individuale distanțate unul de celălalt pe Lună, semnalele seismice ale cutremurelor lunare sunt destul de neclar, sau „zgomotos”, ca și cum ai asculta un radio plin de statică. Acest lucru se datorează unui fenomen numit împrăștiere, în care undele seismice devin mai puțin clare atunci când călătoresc prin stratul superior sub formă de pulbere al suprafeței Lunii. A avea mai mulți senzori – într-adevăr, a avea mii, așa cum ar putea oferi un cablu de fibră optică – ar ajuta la clarificarea unui semnal zgomotos.

În noul studiu, condus de Qiushi Zhai, cercetător postdoctoral asociat în geofizică, cercetătorii a instalat un cablu de fibră optică echipat cu tehnologie DAS în Antarctica. Mediul înghețat și uscat al Polului Sud, departe de activitățile umane, este cel mai apropiat analog de pe Pământ de Lună. Senzorii DAS au fost suficient de sensibili pentru a măsura micile tremurări cauzate de crăparea și mișcarea gheții, sugerând că ar fi capabili să măsoare cutremurele lunare.

„Un alt avantaj al utilizării DAS pe Lună este că o fibră optică. cablul este destul de rezistent din punct de vedere fizic la mediul lunar dur: radiații ridicate, temperaturi extreme și praf greu", spune Zhai.

Următorii pași sunt să demonstrăm că DAS poate funcționa cu resursele limitate de energie disponibile pe luna și să efectueze mai multe modelări și analize pentru a înțelege cât de mici și îndepărtate pot fi și încă detectabile cutremurele.

Pentru a utiliza un cablu de fibră optică ca o gamă densă de senzori seismici, emițătorii laser sunt staționați la un capăt. a cablului și trage fascicule de lumină prin firele lungi și subțiri de sticlă care formează miezul cablului. Sticla are imperfecțiuni minuscule care reflectă înapoi o porțiune minusculă a luminii către sursă, unde este înregistrată.

În acest mod, fiecare imperfecțiune acționează ca un punct de referință urmăribil de-a lungul cablului de fibră optică, care este de obicei îngropat chiar sub nivelul solului. Undele seismice care se deplasează prin pământ fac ca cablul să se miște ușor, ceea ce modifică timpul de călătorie a luminii către și de la aceste puncte de referință.

Astfel, imperfecțiunile de-a lungul lungimii cablului acționează ca mii de seismometre individuale care permit seismologilor să observe mișcarea undelor seismice. Utilizarea cablurilor de fibră optică de telecomunicații în întreg statul California, de exemplu, ar putea fi echivalentă cu acoperirea cu milioane de seismometre, permițând cercetătorilor să creeze observații detaliate ale dinamicii crustei oriunde se află cablurile de fibră optică în apropiere.

(Fluierul)

Inapoi