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Characterization of the InSight Landing Site near Surface Properties using the Heat Flow and Physical Properties Probe (HP3) mole as a Seismic Source

Kedar, S. und Banerdt, W.B. und Brinkmann, Nienke und Charalambous, C. und Delage, P. und Fayon, L. und Gaudin, E. und Giardini, D. und Grott, Matthias und Horleston, A. und Hudson, T.L. und Hurst, K. und Kiely, A. und Kerjean, L und Knapmeyer-Endrun, B. und Krasner, S. und Krause, Christian und Lognonne, P. und McLean, J. und Nonon, M. und Pike, T. und Robertsson, J. und Schmelzbach, C. und Schmerr, N. und Stott, A.E. und Spohn, Tilman und Sollberger, D. und Stähler, S. und Teanby, N. und Vallade, J. und van Driel, M und Verdier, N und Vrettos, C. und Warren, T. und Widmer-Schnidrig, Rudolf und Yana, Charles (2019) Characterization of the InSight Landing Site near Surface Properties using the Heat Flow and Physical Properties Probe (HP3) mole as a Seismic Source. AGU Fall Meeting, 2019-12-09 - 2019-12-13, San Francisco.

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Offizielle URL: https://agu.confex.com/agu/fm19/meetingapp.cgi/Paper/586706

Kurzfassung

The InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) mission is the first Mars lander to place an ultra-sensitive broadband seismometer on the planet’s surface. About a meter away from the seismometer, a Heat Flow and Physical Properties Package (HP3) experiment hammered a probe into the Martian subsurface to measure the heat coming from Mars' interior and reveal the planet's thermal history. The probe, which uses a self-hammering mechanism, generated thousands of seismic signals that can be used to study the shallow subsurface and shed new light on the mechanical properties of Martian regolith. While the mission’s science objectives focus on planetary-scale seismic and tectonic processes and their implications to rocky planet formation, the proximity of a repeating hammer source to a sensitive seismometer presents a unique opportunity to carry out the first geotechnical study of the shallow Martian subsurface. The HP3 mole hammering mechanism produced distinct seismic signals, but using these signals for a geotechnical seismic profiling presents several challenges: The InSight Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) requires 100 samples-per-second data that results in under-sampling the HP3 Although each HP3 penetration so far produced over nine thousand hammer strokes, the ~4 s interval between them varies slightly depending on the regolith properties and on the temperature of the mole. A second stroke, ~0.06s following the initial stroke, also varies in time, likely obscures a reflection from an anticipated basalt layer several meters below the surface at the InSight landing site. To overcome these difficulties the analysis took advantage of the variation in the interval between strokes, and the repeatability of the signal, which varies extremely slowly between strokes, to reconstruct the signal and recover information above the nominal Nyquist frequency. Combined with careful synchronization of the seismometer and the heat-probe, and use of the probe’s internal tiltmeter timing information to determine source timing, we were able to determine travel-times and apparent P-wave velocities in the top meter of the regolith layer. Regolith layer thickness was inferred from auxiliary measurements and analysis of the oscillations excited by the hammer in the regolith layer, which overlays a faster brecciated basalt layer. We will present a comprehensive description of the experiment, including terrestrial analogue preparations, data, analysis methodologies, and interpretation.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/132739/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Characterization of the InSight Landing Site near Surface Properties using the Heat Flow and Physical Properties Probe (HP3) mole as a Seismic Source
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kedar, S.jet propulsion laboratory, pasadena, ca, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Banerdt, W.B.Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brinkmann, NienkeETH ZürichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Charalambous, C.Imperial College, London, United KingdomNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Delage, P.Ecole des Ponts ParisTech, Navier-CERMES, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fayon, L.Institut de Physique du Globe de Paris, Paris, FranceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gaudin, E.CNES French National Center for Space StudiesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giardini, D.Institute of Geophysics/Swiss Seismological Service, Swiss Federal Institute of Technology, (ETHZ), Honggerberg, CH-3093 Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Grott, MatthiasMatthias.Grott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8613-7096NICHT SPEZIFIZIERT
Horleston, A.University of BristolNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hudson, T.L.jet propulsion laboratory, california institute of technology, pasadena, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hurst, K.JPL, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kiely, A.jet propulsion laboratory, pasadena, ca, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kerjean, LCNES, ParisNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Knapmeyer-Endrun, B.Seismological Observatory Bensberg, University of Cologne, Cologne, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krasner, S.JPL, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krause, ChristianChristian.Krause (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lognonne, P.institut de physique du globe, paris, francehttps://orcid.org/0000-0002-1014-920XNICHT SPEZIFIZIERT
McLean, J.Imperial College LondonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nonon, M.CNES French National Center for Space StudiesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pike, T.mperial College of London, London, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Robertsson, J.ETH Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmelzbach, C.ETH Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schmerr, N.Department of Geology, University of Maryland, College Park, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stott, A.E.Imperial College, LondonNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Spohn, TilmanTilman.Spohn (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sollberger, D.ETH Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stähler, S.ETH, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Teanby, N.School of Earth Sciences, University of Bristol, Bristol, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vallade, J.CNES French National Center for Space StudiesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
van Driel, MInstitute of Geophysics, ETH Zurich, SwitzerlandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verdier, NCNES French National Center for Space StudiesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vrettos, C.vrettos (at) rhrk.uni-kl.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Warren, T.Oxford University, UKNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Widmer-Schnidrig, RudolfInstitut für Geophysik, Universität Stuttgart, Stuttgart, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yana, CharlesCNES French National Center for Space StudiesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Dezember 2019
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:InSight Mars Geophysics HP3
Veranstaltungstitel:AGU Fall Meeting
Veranstaltungsort:San Francisco
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:9 Dezember 2019
Veranstaltungsende:13 Dezember 2019
Veranstalter :American Geophysical Union
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt InSight - HP3
Standort: Berlin-Adlershof , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Planetenforschung > Planetenphysik
Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC)
Hinterlegt von: Grott, Dr.rer.nat. Matthias
Hinterlegt am:13 Dez 2019 10:19
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:36

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