NASA分享“毅力號”漫遊車捕捉到的火星聲音

據外媒報道,由於美國宇航局(NASA)的“毅力號”漫遊車上有兩個麥克風,這項任務已經記錄了近5個小時的火星大風、漫遊車車輪碾過碎石的聲音,以及航天器移動機械臂時發出的嗡嗡聲。這些聲音使科學家和工程師能夠以新的方式體驗紅色星球–而且每個人都被邀請去傾聽這些聲音。

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法國天體物理學和行星學研究所研究麥克風數據的行星科學家Baptiste Chide說:“這就像你真的站在那裡。火星的聲音有強烈的低音振動,所以當你戴上耳機時,你可以真正感受到它。我認為麥克風將是未來火星和太陽系科學的一項重要資產。”

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“毅力號”是第一個使用專用麥克風記錄紅色星球聲音的探測器–這兩個麥克風都是商業化的、現成的設備。其中一個安裝在漫遊車底盤的一側。第二個麥克風位於“毅力號”的桅杆上,作為SuperCam激光儀器對岩石和大氣層調查的補充。

機身麥克風由NASA位於南加州的噴氣推進實驗室提供,而SuperCam儀器及其麥克風則由位於新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)和法國國家空間研究中心(CNES)下屬的一個研究實驗室聯盟提供。

SuperCam通過用激光照射岩石和土壤,然後用照相機分析所產生的水汽來研究它們。由於激光對每個目標脈衝多達數百次,捕捉這些脈衝聲音的機會迅速增加:麥克風已經記錄了超過25000次激光射擊。

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其中一些記錄正在教給科學家關於地球大氣層的變化。畢竟,聲音是通過空氣中的振動來傳播的。從“毅力號”的桅杆上看,SuperCam麥克風的位置非常適合監測”微擾動”–空氣中的微小變化–並補充了漫遊車的專用風傳感器,這是一套被稱為MEDA(火星環境動力學分析儀的簡稱)的大氣工具的一部分。

MEDA的傳感器對風的速度、壓力和溫度每秒採樣1到2次,每次採樣長達2小時。另一方面,SuperCam的麥克風可以在數分鐘內以每秒2萬次的速度提供類似的信息。

MEDA的主要研究者,馬德里國家航空技術研究所天體生物學中心(CAB)的Jose Rodriguez-Manfredi說:“這有點像將放大鏡與放大100倍的顯微鏡相比較。從氣象科學家的角度來看,每個角度–細節和背景–都是相互補充的。”

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麥克風還可以研究聲音在火星上的傳播方式。因為這個星球的大氣密度比地球低得多,科學家們知道特別是高音調的聲音將很難聽到。事實上,一些科學家–不確定他們是否能聽到任何東西–在4月30日第四次飛行期間,當麥克風在262英尺(80米)的距離上接收到Ingenuity直升機嗡嗡作響的旋翼時,他們感到非常驚訝。

來自直升機音頻的信息使研究人員能夠消除為預測聲音在火星上如何傳播而開發的三個模型中的兩個。

“火星上的聲音比我們想象的要遠得多,”在LANL從事麥克風數據工作的SuperCam科學家Nina Lanza說。“它告訴你,做現場科學是多麼重要。”

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空間探索的另一個方面可以從音頻方面受益:航天器維護。工程師們使用相機監測好奇號漫遊車的車輪磨損情況,以及InSight太陽能電池板上積累的灰塵。有了麥克風,他們還可以像機械師聽汽車發動機一樣檢查航天器的性能。

“毅力號”團隊正在從漫遊車的底盤麥克風中收集大量的錄音,該麥克風的位置很好,可以聆聽其車輪和其他內部系統。雖然還沒有足夠的記錄來檢測任何變化,但隨着時間的推移,工程師們可能會仔細研究這些數據,並發現細微的差異,例如進入某個特定車輪的額外電流。這將增加他們已經監測航天器健康的方法。

“我們很想定期聆聽這些聲音,”JPL的“毅力號”團隊的首席工程師Vandi Verma說:“我們經常傾聽我們在地球上的測試車的聲音模式的變化,這可能表明有一個需要注意的問題。”

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