社団法人 物理探査学会
第138回(平成30年度春季)学術講演会


小型連続震源装置を用いた月極域における氷層探査手法の開発

講演要旨(和文)
月面極域で、氷を探査する手法として,人工震源を用いた表面波探査の評価を行った.氷のS波速度は約1.2km/s と速く,氷のない砂層のS波速度は100m/s程度である.したがって,S波速度に感度が高い表面波探査を行った場合,氷の分布を速いS波速度の異常として推定できる可能性がある.月面の地下構造を模擬したJAXAの実験フィールドで、異なる震源や受振器ジオメトリでの探査を行うことによって、分散曲線や伝達関数を推定し,人工震源を用いた表面波探査に適切な条件および解析手法を検討した.その結果,1mの微小アレイ(受振器間隔10cm)では,明瞭な分散曲線が得られ、深度40cmまでのS波速度構造を精度良く推定できることが分かった.また氷を模擬した物体を埋設して、そこを表面波探査すれば、それを検出できることも明らかになった。さらに10mアレイでは、屈折波を明瞭に確認することができた。

講演要旨(英文)
We have been designing and developing an active seismic exploration package with seismometers, active seismic source and anchoring system. Our seismic exploration package was designed to investigate from shallow formation (i.e., ice saturation) to deep formation (i.e., thickness of regolith) of the Moon. Here we present the basic concept of our seismic exploration package and its experimental results. We then discuss the possibilities of future space missions. To evaluate our active-source seismic exploration system, we conducted seismic exploration in the test field in Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). The test field is filled with loose sands of ~50cm thickness. In this experiment, we conducted seismic survey with several acquisition parameters. When we applied the active seismic survey for small-size receiver array, we retrieved clear shot gather. We further calculated dispersion curve from the shot gather and obtained S-wave velocity profile beneath the array using inversion. The S-wave velocity in shallow formation was accurately estimated and continuously increases for depth direction, suggesting that ice can be identified as anomalous high S-wave velocity via our seismic system.