这个反直觉的尘埃清除法，让洞察号发现了迄今最强火星地震

洞察号（InSight）着陆探测器从一块太阳能电池板上清除了足够多的尘埃，让它的地震仪在整个夏天都保持运行状态，使科学家得以研究他们在火星上看到的最强的三次地震。

洞察号尘土飞扬的自拍：这张NASA洞察号火星探测器的自拍由14幅图像组成，拍摄时间为2019年3月15日和4月11日（即任务的第106和第133个火星日），由位于其机器臂上的仪器部署相机（Instrument Deployment Camera）拍摄。

图片来源：NASA/喷气推进实验室-加州理工

9月18日，美国航空航天局（NASA）的洞察号着陆器探测到了任务执行以来观测到的最大、持续时间最长的火星地震之一，以此庆祝它的第1000个火星日。这次火星地震震级估计约为4.2级，持续了近一个半小时。

这是洞察号在一个月内检测到的第三次大地震，在此之前的8月25日，洞察号地震仪检测到了两次地震，震级分别为4.2级和4.1级。相比之前最强的一次火星地震，即2019年检测到的3.7级地震，4.2级地震的能量是那一次的5倍。

洞察号的地震仪：洞察号的半球形防风防热罩（Wind and Thermal Shield）遮罩着着陆器的地震仪，该地震仪名为内部结构地震实验仪（Seismic Experiment for Interior Structure，SEIS）。这张照片是在任务的第 110 个火星日拍摄的。

图片来源：NASA/喷气推进实验室-加州理工

洞察号任务的研究对象为火星地震波，目的是了解火星内部的更多相关信息。在穿过行星地壳、地幔和地核时，地震波会发生变化，这为科学家们提供了一种观察行星地表深处的方法，他们从中掌握到的东西可以揭示所有岩质星体的形成方式，包括地球和月球。

如果洞察号任务没有在今年早些时候采取行动，可能就根本不会检测到地震。火星绕太阳公转的轨道是一个离心率较高的椭圆轨道，今年早些时候它离太阳很远，而较低的温度下航天器须要更多依靠加热器来保暖；再加上洞察号太阳能电池板上积聚了较多尘埃，进一步降低了洞察号的功率水平，它必须暂时关闭某些仪器来节省能源。

为了让洞察号的地震仪保持运行状态，任务团队采取了一种违反直觉的方法：他们利用洞察号的机械臂在一个太阳能电池板附近缓缓洒下沙子，希望当火星风一阵阵吹过时，能将沙子吹到太阳能电池板并带走一些尘埃。这个不寻常的计划奏效了，在几次尘埃去除行动中，任务团队发现洞察号的功率保持在一个相当稳定的水平。而现在火星又再次接近太阳，着陆器的能量也开始逐渐回升。

“如果今年早些时候我们没有迅速采取行动，可能就会错过一些伟大的科学信息，”洞察号的首席研究员、NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的布鲁斯·班纳特（Bruce Banerdt）说道，“即使经过了两年多的时间，这两次地震中火星似乎还是给我们带来了新的信息，因为这两次地震具有独一无二的特征。”

火星地震洞察

科学家们仍在对9月18日探测到的地震进行研究，不过他们已经对8月25日的地震有了更多的了解：这一4.2级的地震发生在距离洞察号约5280英里（8500千米）的地方，这也是着陆器迄今为止探测到的最远的一次地震。

科学家们正在努力查明地震波的震源和传播方向，现在他们所知道的是地震所发生的位置过于遥远，不太可能起源于洞察号此前检测到的几乎所有大地震的地方：科柏洛斯槽沟（Cerberus Fossae），一个大约距离洞察号1000英里（1609千米）的地区，过去几百万年间可能有熔岩流过。一个特别有趣的可能性是水手峡谷（Valles Marineris），这是一个在火星赤道上留下“疤痕”的超长峡谷系统，它大致的中心位置距离洞察号6027英里（9700千米）。

令科学家惊讶的是，8月25日的两次地震也是两种不同的类型：4.2级地震主要是缓慢的低频振动；快速的高频振动则是4.1级地震的特征，4.1级地震距离着陆器也更近一些，位于约575英里（925千米）开外的地方。

对于地震学家来说，这是个好消息：不同距离和不同类型的地震波记录的不同地震，可以提供更多火星内部结构的相关信息。今年夏天，任务科学家使用之前的地震数据详细描述了火星地壳和地幔的深度与厚度，以及火星熔融核心的大小。

8月的两次大地震存在一些明显的差异，但也确实有一些共同点：两者都发生在白天，这是火星上风力最大的时间，对于地震仪来说，也是最为嘈杂的时间。洞察号的地震仪通常会在夜间发现火星地震，此时火星正逐渐降温且风速很低。但是，这两次地震的信号足够大，超越了火星风引起的任何噪音。

未来，任务团队正在考虑在火星和太阳相合，也就是地球和火星分别位于太阳的两侧时，是否要进行更多的尘埃清洁。由于太阳辐射会影响无线电信号、干扰通信，任务团队在9月29日停止向着陆器发出命令，但地震仪将在整个火星太阳相合期间继续监听火星地震。

更多洞察号任务信息

喷气推进实验室是帕萨迪纳市加州理工学院（California Institute of Technology，Caltech）的一个部门，负责为NASA科学任务理事会（Science Mission Directorate）管理洞察号任务。洞察号是NASA发现计划（Discovery Program）的一部分，由NASA位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center）负责管理。洞察号探测器由位于丹佛的洛克希德·马丁太空公司（Lockheed Martin Space）制造，包括探测器的巡航段（cruise stage）和着陆器（lander），该公司还为飞行任务提供了支持。

包括法国国家空间中心（Centre National d'Études Spatiales，CNES）、德国航空航天中心（Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt，DLR）和英国航天局（United Kingdom Space Agency，UKSA）在内的许多欧洲合作伙伴，都在为洞察者号火星任务提供支持。CNES向NASA提供了内部结构地震测量仪（SEIS），主要研究人员来自巴黎地球物理学院（Institut de Physique du Globe de Paris，IPGP）。对SEIS的重大贡献来自IPGP、德国马克斯普朗克太阳系研究所（Max Planck Institute for Solar System Research，MPS）、瑞士联邦理工学院（Swiss Federal Institute of Technology，即苏黎世联邦理工学院，ETH Zurich）、伦敦帝国理工学院（Imperial College London），以及英国牛津大学（Oxford University）和喷气推进实验室。DLR提供了热流和物理特性探测仪（HP3），波兰科学院（Polish Academy of Sciences）的空间研究中心（Space Research Center，CBK）和波兰的Astronika公司则为此作出了重要的贡献。温度和风力传感器由西班牙天体生物学中心（Centro de Astrobiología，CAB）提供。

参考来源：

https://mars.nasa.gov/news/9046/nasas-insight-finds-three-big-marsquakes-thanks-to-solar-panel-dusting/