|
Научный руководитель: Манукин А.Б.
Ведущий по прибору: Марченков К.И.
Прибор СЭМ представляет собой трехкоординатный сейсмометр, устанавливаемый на посадочной платформе и спускаемый на поверхность Марса. Прибор предназначен для измерений микроколебаний поверхности Марса, её квазистатических движений и вариаций гравитационного поля Марса.
Основные научные задачи, решаемые прибором СЭМ:
• Исследование сейсмической активности Марса в южно-полярной области;
• Исследование деформационных процессов по измерениям медленных наклонов прибора;
• Исследование вариаций гравитационного поля, обусловленное приливными явлениями;
• Измерения скорости распространения продольных и поперечных сейсмических волн.
Общий вид блоков прибора:
|
|
|
Прибор СЭМ в транспортном положении |
|
|
|
Прибор СЭМ в рабочем положении |
Прибор СЭМ с помощью системы раскрытия доставляется на поверхность Марса и после выставления блока датчиков по местной гравитационной вертикали ведет непрерывный мониторинг сейсмических сигналов.
Технические характеристики прибора СЭМ:
Характеристика |
Значение |
Диапазон частот сейсмических сигналов |
От 0,1 Гц до 10 Гц |
Чувствительность по амплитуде колебаний основания прибора в окрестности 1 Гц |
Около 4·10-11 м |
Диапазон медленных наклонов основания |
± 3·10-3 рад |
Чувствительность на периодах от 100 с до месяцев |
3·10-9 рад |
Диапазон вариаций ускорения свободного падения |
1,7∙10-2 м/с2 |
Чувствительность |
10-9 м/с2 |
Диапазон допустимых температур |
От минус 120°С до плюс 60°С |
Выходной интерфейс |
RS-422 |
Габариты прибора (в транспортном положении) |
180×194×118 мм |
Масса |
1,8 кг |
В состав прибора входят три идентичных однокоординатных взаимно перпендикулярных чувствительных элемента (датчика) с механической и магнитной жесткостью, движение пробной массы которых измеряются с помощью емкостных преобразователей.
Одноосность чувствительного элемента (см. рисунок выше) обеспечивается растяжками (2), укрепленными вблизи торцов пробной массы (1), которые обеспечивают высокую жесткость в поперечном направлении и малую – вдоль оси цилиндра.
Дополнительная продольная жесткость задается с помощью постоянных магнитов (6, 7) цилиндрической формы, установленных в корпусе датчика и на пробной массе одноименными полюсами навстречу друг другу. Колебания пробной массы (1) измеряются с помощью емкостного преобразователя. Роторная пластина (3) измерительной дифференциальной ёмкости соединена с пробной массой, статорные пластины измерительных ёмкостей (4) соединены с корпусом чувствительного элемента. Магнит (7) в корпусе датчика (5) можно перемещать по вертикали, заранее настраиваясь на заданное значение ускорения свободного падения.
По состоянию на 2022 год: летный образец прибора СЭМ установлен на спускаемом аппарате миссии «ЭкзоМарс-2022» и проходит комплексные испытания. Прибор СЭМ является частью комплекса научной аппаратуры.
Заказчиком является АО «НПО Лавочкина».
Запуск запланирован на сентябрь 2022 года.
Статьи:
1.
А.Б. Манукин, О.С. Казанцева, И.И. Калинников, В.П. Матюнин, Н.Ф. Саякина, А.К. Тоньшев, Н.А. Черногорова. Сейсмометр для наблюдений на Марсе // Космические исследования, 2021, том 59, № 5, с. 418–427. DOI: 10.31857/S0023420621050083
2.
А.Б. Манукин, О.С. Казанцева, И.И. Калинников. Новый вариант высокочувствительного одноосного датчика сейсмоакселерометра // Сейсмические приборы, 2018, том. 54, № 4, с. 66–76. DOI: 10.21455/si2018.4-5
|
