Brinkman, Nienke und Schmelzbach, C. und Sollberger, D. und Pierick, J. und Edme, P. und Haag, T. und Kedar, S. und Hudson, T.L. und Andersson, F. und Driel, Martin van und Nicollier, T. und Robertsson, J. und Giardini, D. und Spohn, Tilman und Krause, Christian und Grott, Matthias und Knollenberg, Jörg und Hurst, K. und Rochas, L. und Vallade, J. und Blandin, S. und Lognonne, P. und Pike, W.T. und Banerdt, B. (2022) In-situ regolith seismic velocity measurement at the InSight landing site on Mars. Journal of Geophysical Research: Planets, 127 (10), e2022JE007229. Wiley. doi: 10.1029/2022JE007229. ISSN 2169-9097.
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Offizielle URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022JE007229
Kurzfassung
InSight's seismometer package SEIS was placed on the surface of Mars at about 1.2 m distance from the thermal properties instrument HP3 that includes a self-hammering probe. Recording the hammering noise with SEIS provided a unique opportunity to estimate the seismic wave velocities of the shallow regolith at the landing site. However, the value of studying the seismic signals of the hammering was only realised after critical hardware decisions were already taken. Furthermore, the design and nominal operation of both SEIS and HP3 are non-ideal for such high-resolution seismic measurements. Therefore, a series of adaptations had to be implemented to operate the self-hammering probe as a controlled seismic source and SEIS as a high-frequency seismic receiver including the design of a high-precision timing and an innovative high-frequency sampling workflow. By interpreting the first-arriving seismic waves as a P-wave and identifying first-arriving S-waves by polarisation analysis, we determined effective P- and S-wave velocities of vP = 114+43-20 m/s and vS = 60+11-7 m/s, respectively, from around 2,000 hammer stroke recordings. These velocities likely represent bulk estimates for the uppermost several 10's of cm of regolith. An analysis of the P-wave incidence angles provided an independent vP/vS ratio estimate of 1.84+0.89-0.35 that compares well with the traveltime based estimate of 1.92+0.52-0.28. The low seismic velocities are consistent with those observed for low-density unconsolidated sands and are in agreement with estimates obtained by other methods.
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | In-situ regolith seismic velocity measurement at the InSight landing site on Mars | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Journal of Geophysical Research: Planets | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 127 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1029/2022JE007229 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | e2022JE007229 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2169-9097 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | InSight Mars HP3 Regolith Seismology Seismic Velocity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 > Planetare Sensorsysteme Institut für Planetenforschung > Planetenphysik Raumflugbetrieb und Astronautentraining > Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Grott, Dr.rer.nat. Matthias | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 05 Okt 2022 14:13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 28 Jun 2023 13:34 |
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