科學資料也要修復，阿波羅月震數據新檔案誕生

eric955168

作者 台北天文館 | 發布日期 2022年11月02日 7：45

行星科學家重新整理阿波羅時代的月震數據，確保這些寶貴的測量能延續到新世代。

50多年前，阿波羅登月計畫時，太空人返回地球前留在月球上的不僅只是腳印。為了長遠的科學研究，他們在月球上放置地震儀設備，測量月球內部地震波所造成地面的微小位移。儀器放置點彼此互有距離，以當時的技術，依舊運作良好。經過耐心等待，5個月球地震儀（由阿波羅11號、12號、14號、15號和16號任務架設），都記錄了無數次的月震和流星撞擊，經分析表示月球地表下的地質岩塊易斷裂且排列雜亂無章。

想成功從地震儀獲取數據得之不易，因為這不只仰賴在太空中的設備，在地球端的後勤設備分析同等重要。地震儀無法儲存數據，當它們偵測到地震波時會即時發出無線電訊號傳輸，被NASA的深空網路（Deep Space Network，DSN）接收並記錄到測距磁帶，再複製到工作磁帶上才能將數據數位化。

多層的轉換，出錯的機會相對提高。其一，地震儀的測量速度不穩定，表示儀器對月球表面的溫度十分敏感，測量時有疏密分布不均的現象。其二，工作磁帶上的時間參數，是以地球收到資料的時間為記，但深空網路的接收天線數量多寡會影響資料傳輸，回傳給地球時，有時會延遲、重複記錄或遺失。在這幾十年間，每次複製磁帶時，總有一小部分的數據損毀。後來這批地震儀資料在數位化後，發現多有漏洞、重複、和細微偏差的時間紀錄。雖然它可運用在科學分析，卻無法匯入到現代的地震數據分析軟體。相關人員還需要對當時任務的相關知識十分熟稔，才知曉如何運用這些數據，但這對大部分的行星科學家所熟悉的操作並不相同。

Dr. Ceri Nunn（NASA JPL）和合作團隊，進行了這回科學資料的修復，並擔起重新儲存的重責大任。從磁帶中修復時間紀錄的問題，並轉換成現代的數據格式檔案。希望新式的數據檔案，能讓新生代的青年地震學家，更容易使用這些資料來瞭解月球的結構。修復的細節紀錄已由第一作者Nunn博士發表在《行星科學期刊》，並公開阿波羅時代月震新修復的資料。

▲ 淺層月震的地震剖面。X軸為時間（秒），Y為地表垂直方向的位移（公尺）。記錄在阿波羅12號所部署的儀器。（Source：IOPscience，下同）

▲ 同筆地震紀錄之修復前後比對。（上）整理前；（下）經作者團隊修復。