|
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
|
