Published February 2019
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Journal article
SEIS: Insight's Seismic Experiment for Internal Structure of Mars
- Creators
- Lognonné, P.
- Banerdt, W.
- Giardini, D.
- Pike, W.
- Christensen, U.
- Laudet, P.
- de Raucourt, S.
- Zweifel, P.
- Calcutt, S.
- Bierwirth, M.
- Hurst, K.
- Ijpelaan, F.
- Umland, W.
- Llorca-Cejudo, R.
- Larson, S.
- Garcia, F.
- Kedar, S.
- Knapmeyer-Endrun, B.
- Mimoun, D.
- Mocquet, A.
- Panning, P.
- Weber, R.
- Sylvestre-Baron, A.
- Pont, G.
- Verdier, N.
- Kerjean, L.
- Facto, J.
- Gharakanian, V.
- Feldman, J.
- Hoffman, L.
- Klein, D.
- Klein, K.
- Onufer, P.
- Garcia, J.
- Petkov, P.
- Willis, J.
- Smrekar, S.
- Drilleau, M.
- Gabsi, T.
- Nebut, T.
- Robert, O.
- Tillier, S.
- Moreau, C.
- Parise, M.
- Aveni, G.
- Ben Charef, S.
- Bennour, Y.
- Camus, T.
- Dandonneau, P.
- Desfoux, C.
- Lecomte, B.
- Pot, O.
- Revuz, P.
- Mance, D.
- Tenpierick, J.
- Bowles, N.
- Charalambous, C.
- Delahunty, K.
- Hurley, J.
- Irshad, R.
- Liu, Huafeng
- Mukherjee, A.
- Standley, M.
- Stott, A.
- Temple, J.
- Warren, T.
- Eberhardt, M.
- Kramer, A.
- Kühne, W.
- Miettinen, P.
- Monecke, M.
- Aicardi, C.
- Andre, M.
- Baroukh, J.
- Borrien, A.
- Bouisset, A.
- Boutte, P.
- Bréthomé, K.
- Brysbaert, C.
- Carlier, T.
- Deleuze, M.
- Desmarres, M.
- Dilhan, D.
- Doucet, C.
- Faye, D.
- Faye, N.
- Gonzalez, R.
- Imbert, C.
- Larigauderie, C.
- Locatelli, E.
- Luno, L.
- Meyer, J.
- Mialhe, F.
- Mouret, Michel
- Nonon, M.
- Pahn, Y.
- Paillet, A.
- Pasquier, P.
- Perez, G.
- Perez, R.
- Perrin, L.
- Pouilloux, B.
- Rosak, A.
- Savin De larclause, I.
- Sicre, J.
- Sodki, M.
- Toulemont, N.
- Vella, B.
- Yana, C.
- Alibay, F.
- Avalos, Marta
- Balzer, M.
- Bhandari, P.
- Blanco, E.
- Bone, D.
- Bousman, J.
- Bruneau, P.
- Calef, F.
- Calvet, J.
- D'agostino, S.
- De los Santos, G.
- Deen, R.
- Denise, W.
- Ervin, J.
- Ferraro, W.
- Gengl, E.
- Grinblat, F.
- Hernandez, D.
- Hetzel, M.
- Johnson, M.
- Khachikyan, L.
- Lin, J.
- Madzunkov, S.
- Marshall, S.
- Mikellides, G.
- Miller, A.
- Raff, W.
- Singer, J.
- Sunday, M.
- Villalvazo, F.
- Wallace, M.
- Banfield, D.
- Rodriguez-Manfredi, J.
- Russell, T.
- Trebi-Ollennu, A.
- Maki, J.
- Beucler, E.
- Böse, M.
- Bonjour, C.
- Berenguer, Jean-Luc
- Ceylan, S.
- Clinton, J.
- Conejero, V.
- Daubar, I.
- Dehant, V.
- Delage, Pierre
- Euchner, F.
- Estève, I.
- Fayon, L.
- Ferraioli, L.
- Johnson, L.
- Gagnepain-Beyneix, J.
- Golombek, M.
- Khan, A.
- Kawamura, T.
- Kenda, B.
- Labrot, P.
- Murdoch, N.
- Pardo, C.
- Perrin, C.
- Pou, L.
- Sauron, A.
- Savoie, D.
- Stähler, S.
- Stutzmann, E.
- Teanby, A.
- Tromp, J.
- van Driel, M.
- Wieczorek, M.
- Widmer-Schnidrig, R.
- Wookey, J.
- Others:
- Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Jet Propulsion Laboratory (JPL) ; NASA-California Institute of Technology (CALTECH)
- Institute of Geophysics [ETH Zürich] ; Department of Earth Sciences [Swiss Federal Institute of Technology - ETH Zürich] (D-ERDW) ; Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
- Department of Mechanical Engineering [Imperial College London] ; Imperial College London
- Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) ; Max-Planck-Gesellschaft
- Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)
- Geological Institute (ETHZ) ; Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
- University of Oxford [Oxford]
- Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) ; Max-Planck-Gesellschaft
- Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)
- Laboratoire de Planétologie et Géodynamique [UMR 6112] (LPG) ; Université d'Angers (UA)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST) ; Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- NASA Marshall Space Flight Center (MSFC)
- Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université de La Réunion (UR)-Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut d'astrophysique spatiale (IAS) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique (LMFA) ; École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Department of Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics [Oxford] (AOPP) ; University of Oxford [Oxford]
- Advanced Technology and Research
- Space Science and Technology Department [Didcot] (RAL Space) ; STFC Rutherford Appleton Laboratory (RAL) ; Science and Technology Facilities Council (STFC)-Science and Technology Facilities Council (STFC)
- Clarendon Laboratory [Oxford] ; University of Oxford [Oxford]
- Huazhong University of Science and Technology [Wuhan] (HUST)
- Kinemetrics
- Cornell University [New York]
- Centro de Astrobiologia [Madrid] (CAB) ; Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)
- University of California [Los Angeles] (UCLA) ; University of California (UC)
- Institut of GeophysicsETHZ
- Géoazur (GEOAZUR 7329) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
- INSTITUT OF GEOPHYSICS ETHZ
- Swiss Seismological Service
- Royal Observatory of Belgium [Brussels] (ROB)
- Géotechnique (cermes) ; Laboratoire Navier (navier umr 8205) ; Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC) ; Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR206-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- University of British Columbia (UBC)
- Planetary Science Institute [Tucson] (PSI)
- Laboratoire national de métrologie et d'essais - Systèmes de Référence Temps-Espace (LNE - SYRTE) ; Systèmes de Référence Temps Espace (SYRTE) ; Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- University of Bristol [Bristol]
- Department of Geosciences [Princeton] ; Princeton University
- Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Universität Stuttgart [Stuttgart]
- School of Earth Sciences [Bristol] ; University of Bristol [Bristol]
Description
By the end of 2018, 42 years after the landing of the two Viking seismometers on Mars, InSight will deploy onto Mars' surface the SEIS (Seismic Experiment for Internal Structure) instrument; a six-axes seismometer equipped with both a long-period three-axes Very Broad Band (VBB) instrument and a three-axes short-period (SP) instrument. These six sensors will cover a broad range of the seismic bandwidth, from 0.01 Hz to 50 Hz, with possible extension to longer periods. Data will be transmitted in the form of three continuous VBB components at 2 sample per second (sps), an estimation of the short period energy content from the SP at 1 sps and a continuous compound VBB/SP vertical axis at 10 sps. The continuous streams will be augmented by requested event data with sample rates from 20 to 100 sps. SEIS will improve upon the existing resolution of Viking's Mars seismic monitoring by a factor of \sim 2500 at 1 Hz and \sim 200\,000 at 0.1 Hz. An additional major improvement is that, contrary to Viking, the seismometers will be deployed via a robotic arm directly onto Mars' surface and will be protected against temperature and wind by highly efficient thermal and wind shielding. Based on existing knowledge of Mars, it is reasonable to infer a moment magnitude detection threshold of M_{{w}} \sim 3 at 40^{\circ} epicentral distance and a potential to detect several tens of quakes and about five impacts per year. In this paper, we first describe the science goals of the experiment and the rationale used to define its requirements. We then provide a detailed description of the hardware, from the sensors to the deployment system and associated performance, including transfer functions of the seismic sensors and temperature sensors. We conclude by describing the experiment ground segment, including data processing services, outreach and education networks and provide a description of the format to be used for future data distribution.
Abstract
International audience
Additional details
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02188213
- URN
- urn:oai:HAL:hal-02188213v2
- Origin repository
- UNICA