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法国巴黎西岱大学选定SPSS月球地震仪

法国国家空间研究中心(CNES)与巴黎西岱大学共同宣布,美国国家航空航天局(NASA)已在“阿波罗 IV”任务科学仪器的征选项目中,选定由法方主导研制的“南极地震台”(SPSS)。该地震仪将由宇航员在月球表面实地部署,标志着人类对月球科学探测迈出了全新的一步。SPSS将成为目前在地外星体上部署的灵敏度最高的地震仪,专门用于监测月球的地震活动。

NASA 旗下喷气推进实验室(JPL)负责牵头 SPSS 的研制工作,其主要科学目标为探测月球南极区域的地下结构与地震活动。该项目汇聚了来自法国国家空间研究中心(CNES)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)及东京大学等多个国际团队的重要贡献。SPSS 将由宇航员在月表完成部署,并与早期阿波罗任务中的“被动地震实验”(PSE)以及 NASA 计划于 2027 年底发射的“月球远侧地震套件”(FSS)等探测设备组网联动,共同构建月球地震观测体系。

CNES 在 SPSS 项目中承担关键研制任务,具体包括:

提供基于 NASA“洞察号”火星任务(2018年)中 SEIS 仪器备用件改造的“甚宽频带地震仪”(VBB),配套电子箱与信号调理板由巴黎地球物理研究所(IPGP)联合法国科研团队在 CNRS 协作下完成;

研制三台用于测量月表局部地震特性的短周期地震检波器,由 IPGP、斯伦贝谢公司(SLB)及法国航空航天高等学院(ISAE-SUPAERO)共同开发;

设计仪器的收纳、展开与安装系统;

提供专用太阳能电池阵列;

负责运营支持与数据处理,协同 FSS 任务开展地震信号分析。IPGP 将主导“月震服务”系统的运行并向全球科学团队分发观测数据。

在 JPL 统筹科学技术工作的基础上,CNES、IPGP、JAXA 与东京大学将充分发挥各自领域的高端专业能力,协力将 SPSS 打造为行星探测领域的尖端科学载荷。日方团队由 JAXA 提供项目科学共同负责人,东京大学则研制配套的“便携式主动震源”(PASS)。JPL 全面负责仪器系统的集成开发与任务期运行管理。

SPSS 的研制源于 CNES 与 JPL 自 2018 年“洞察号”火星任务以来持续深入的国际合作——该任务首次成功在另一颗行星表面运行地震仪。SPSS 继承了为“洞察号”着陆器开发的技术基础,并针对月表环境进行适应性改造。原任务中 SEIS 仪器在服役期间累计记录超过 1300 次“火星震”,其成熟设计为 SPSS 提供了高可靠性保障。凭借 CNES、CNRS 与 IPGP 在精密行星地震仪领域的深厚积累,SPSS 项目进一步巩固了法国在该领域的国际领先地位。

按计划,SPSS 将由宇航员在月球南极区域完成布设,通过监测该地区的地震活动与浅层地下物性,为揭示月球内部构造与演化历史提供关键数据。该项目充分体现了 CNES 对深空探索与国际合作的坚定承诺,并为未来载人月球科学任务奠定了技术基础。

此外,在欧盟研究理事会“LISTEN FLASH”项目框架下,SPSS 的地震观测数据将与地面月表撞击闪光监测相结合。IPGP 将与尼斯蔚蓝海岸天文台(OCA/CNRS)合作运行三台红外望远镜,对月球可见面的撞击事件进行实时定位与记录,从而以更高精度推算月壳与上地幔的地震波速结构。这一联合观测体系将首次实现“天–月协同”地震探测,大幅提升对月球内部结构的认知水平。