Den NASA-finansierade Seismometern för att undersöka is- och havsstrukturen (SIIOS) fungerade bra i seismiska experiment som utfördes på det snöiga sommargrönland, enligt en ny studie av SIIOS-teamet ledd av University of Arizona publicerad denna vecka i Seismologiska forskningsbrev .

SIIOS kan vara en del av föreslagna NASA-rymdfarkostuppdrag till ytan av Europa eller Enceladus. Dessa månar av Jupiter och Saturnus är täckta av ett iskallt skal över flytande hav under ytan, och seismiska data skulle kunna användas för att bättre definiera tjockleken och djupet av dessa lager. Andra seismiska platser av intresse på dessa världar kan inkludera isvulkaner, dräneringshändelser under isskalet och möjligen till och med en snabb glimt av efterklangen från ett meteoritnedslag.

För att bättre efterlikna uppdragsförhållanden, SIIOS-teamet fäste seismometrar för flygkandidat till plattformen och benen på en nedgrävd och aluminiumskyddad låtsaslandare för rymdfarkoster på Grönlands inlandsis. Angela Marusiak från NASA:s Jet Propulsion Laboratory och kollegor fann att landarens inspelningar av seismiska vågor från passiva och aktiva seismiska källor var jämförbara med inspelningar gjorda av andra markseismometrar och geofoner upp till en kilometer bort.

Även om de bifogade seismometrarna tog upp en del av skakningarna från själva landaren, Marusiak sa att landaren och markbaserade seismometrar "presterade väldigt lika varandra, vilket definitivt är lovande, " för att upptäcka jordbävningar och issprickor.

Den experimentella arrayen placerades över en subglacial sjö (en ny funktion på Grönland som ännu inte hade studerats med seismiska tillvägagångssätt) och de lander-kopplade seismometrarna kunde också detektera is-vattengränssnittet, vilket skulle vara en av instrumentets primära uppgifter på de isiga havsvärldarna.

Forskarna begravde landern och närliggande seismometrar en meter djup i kornig snö, och täckte landern med en aluminiumlåda, för att minska effekterna av vind- och temperaturvariationer på instrumenten. Detta förde experimentet närmare de atmosfäriska förhållanden som kan förväntas på en luftlös måne som Europa. Under ett iskallt havsvärldsuppdrag, dock, Seismometern skulle troligen bara placeras ut till ytan och får inte begravas.

"Vad vi hoppas på är om vi kan åka till Europa eller Enceladus eller någon av dessa isiga världar som inte har stora temperaturfluktuationer eller en väldigt tjock atmosfär och vi tar bort det där vindbruset, i huvudsak tar du bort det som kommer att orsaka mycket skakningar av landaren, " förklarade Marusiak, som utförde forskningen medan hon var doktor. student vid University of Maryland.

Och till skillnad från på jorden, forskare för dessa uppdrag skulle inte kunna distribuera ett stort antal seismometrar och samla in data i månader i taget för att bygga en bild av månens inre. Den tillgängliga solenergin för att driva enheterna skulle vara 25 gånger mindre än den på jorden, och förödande strålning skulle sannolikt förstöra instrumenten inom ett par veckor på en måne som Europa, Hon sa.

Efter att ha tagit en Air Greenland-helikoptertur till platsen sommaren 2018, SIIOS-utbyggnadsteamet satte upp experimentlandaren och arrayen på inlandsisen cirka 80 kilometer norr om Qaanaaq. För experimentet med aktiv källa, instrumenten registrerade seismiska signaler som skapades av att teammedlemmarna slog aluminiumplåtar med en slägga på platser upp till 100 meter från arrayens centrum.

Arrayen gjorde sedan passiva inspelningar av lokala och regionala seismiska händelser och inlandsisens knarrande och knastrande ljud i omkring 12 dagar, tills en ovanlig sommarsnö begravde solpanelerna som driver arrayen.

Marusiak var stolt över att vara medlem i ett demobiliseringsteam som bara består av kvinnor, och av det varma mottagande som forskarna fick vid Thule AFB. Arbetet hade inte varit möjligt utan logistikstödet från National Science Foundation, Polar Field Services, och lokala guider.

Teamet planerar att återvända till Grönland i sommar för att testa en prototypseismometer som har utformats för att ta hänsyn till mer missionsklara strålningsförhållanden, vakuum och starta vibrationer, Hon sa.