Usłysz dźwięki uchwycone z Marsa przez Persevering Rover NASA

Dzięki dwóm mikrofonom na pokładzie statku kosmicznego NASA Perseverance, misja zarejestrowała prawie pięć godzin wiejących wiatrów marsjańskich, koła łazika rozbijające się o kamyki i brzęczenie silników, gdy statek kosmiczny poruszał ramieniem. Dźwięki te pozwalają naukowcom i inżynierom doświadczać Czerwonej Planety w nowy sposób – a każdy jest zaproszony do słuchania.

„To tak, jakbyś naprawdę tam stał” – powiedział Baptiste Chede, planetolog, który bada dane z mikrofonów w Instytucie Badań Astrofizyki i Planet we Francji. „Dźwięki Marsa mają silne wibracje basowe, więc kiedy założysz słuchawki, naprawdę je poczujesz. Myślę, że mikrofony będą ważnym źródłem dla przyszłej nauki o Marsie i układzie słonecznym”.

Perseverance to pierwszy statek kosmiczny, który nagrywa dźwięk Czerwonej Planety za pomocą dedykowanych mikrofonów – dostępnych na rynku, gotowych urządzeń. Jeździ się z boku podwozia łazika. Drugi mikrofon znajduje się na maszcie perseverance jako uzupełnienie badań skały i atmosfery instrumentu laserowego SuperCam.

Mikrofon ciała został dostarczony przez NASA Jet Propulsion Laboratory w Południowej Kalifornii, natomiast instrument SuperCam i mikrofon zostały dostarczone przez Los Alamos National Laboratory (LANL) w Nowym Meksyku oraz grupę francuskich laboratoriów badawczych pod auspicjami National Center Dr. „Etudes Spatiales (CNES).

Era mikrofonów kosmicznych

SuperCam bada skały i glebę, uderzając w nie laserem, a następnie analizując powstałą parę za pomocą aparatu. W miarę jak laser pulsuje setki razy na cel, szanse na wychwycenie dźwięku tych piorunów gwałtownie rosną: mikrofon zarejestrował już ponad 25 000 strzałów laserowych.

Niektóre z tych nagrań uczą naukowców o zmianach w atmosferze planety. W końcu dźwięk jest przenoszony przez wibracje w powietrzu. Z pozycji na maszcie persystencji mikrofon SuperCam jest idealnie usytuowany do monitorowania „mikroperturbacji” – drobnych zmian w powietrzu – i uzupełnia dedykowane czujniki wiatru łazika, które są częścią zestawu instrumentów atmosferycznych o nazwie MEDA, skrót od Mars Analizator dynamiki środowiska.

Czujniki MEDA rejestrują prędkość wiatru, ciśnienie i temperaturę raz do dwóch razy na sekundę przez maksymalnie dwie godziny na raz. Z drugiej strony mikrofon SuperCam może dostarczać podobne informacje z szybkością 20 000 razy na sekundę w ciągu kilku minut.

„To trochę jak porównywanie szkła powiększającego do mikroskopu przy 100-krotnym powiększeniu” – powiedział główny badacz MEDA Jose Rodriguez Manfredi z Centro de Astrobiología (CAB) w Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial w Madrycie. „Z punktu widzenia badacza pogody każda perspektywa – szczegół i kontekst – wzajemnie się uzupełniają”.

Mikrofon pozwala również na badania nad sposobem rozchodzenia się dźwięku na Marsie. Ponieważ atmosfera planety jest znacznie mniej gęsta niż ziemska, naukowcy wiedzą, że szczególnie wysokie dźwięki byłyby trudne do usłyszenia. W rzeczywistości kilku naukowców było zaskoczonych – niepewnych, czy w ogóle coś słyszeli – kiedy mikrofon podniósł wirniki helikoptera Ingenuity podczas jego czwartego lotu, 30 kwietnia, z odległości 262 stóp (80 metrów).

Informacje z dźwięku helikoptera pozwoliły naukowcom wykluczyć dwa z trzech modeli opracowanych w celu przewidywania, w jaki sposób dźwięk będzie się rozchodził na Marsie.

„Dźwięk na Marsie przenosi się znacznie dalej, niż myśleliśmy” – powiedziała Nina Lanza, naukowiec SuperCam pracujący z danymi mikrofonowymi w LANL. „Pokazuje, jak ważne jest uprawianie nauk terenowych”.

test dźwięku

Jest jeszcze jeden aspekt eksploracji kosmosu, który może skorzystać z wymiaru audio: konserwacja statków kosmicznych. Inżynierowie używają kamer do monitorowania zużycia kół na Curiosity i kurzu gromadzącego się na panelach słonecznych Insight. Z mikrofonyMogą również sprawdzić osiągi statku kosmicznego w sposób, w jaki mechanicy słuchaliby silnika pojazdu.

Zespół Perseverance zbiera mnóstwo nagrań z mikrofonu podwozia łazika, który jest dobrze zlokalizowany do słuchania jego kół i innych systemów wewnętrznych. Chociaż nie ma jeszcze wystarczającej liczby nagrań, aby wykryć jakiekolwiek zmiany, z czasem inżynierowie mogą być w stanie zbadać te dane i dostrzec subtelne różnice, takie jak przesyłanie dodatkowego prądu elektrycznego do konkretnego koła. Zwiększyłoby to sposób, w jaki już monitorują stan statku kosmicznego.

„Lubimy regularnie słyszeć te dźwięki”, powiedział Vandi Verma, główny inżynier Perseverance ds. operacji robotycznych w JPL. „Rutynowo nasłuchujemy zmian we wzorcach dźwięków w naszym pojeździe testowym na Ziemi, co może wskazywać, że istnieje problem, który wymaga uwagi”.

Więcej o misji

Astrobiologia jest jednym z głównych celów misji wytrwałości na Marsa, w tym poszukiwania śladów dawnego życia mikrobiologicznego. Łazik będzie charakteryzował geologię planety i przeszły klimat, utoruje drogę do eksploracji Czerwonej Planety przez ludzi, a także będzie pierwszą misją, która zbierze marsjańskie skały i regolit (spękane skały i pył) i przechowa je w skrytce.

Kolejne misje NASA, we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną ESA, wyślą Statek kosmiczny na Marsa, aby zebrać te zapieczętowane próbki z powierzchni i zwrócić je na Ziemię w celu przeprowadzenia głębokiej analizy.

Misja Mars 2020 Perseverance jest częścią programu NASA Lunar-to-Mars Exploration Approach, który obejmuje misje Artemidy na Księżyc, które pomogą przygotować się do ludzkiej eksploracji Czerwonej Planety.

więcej informacji:
Więcej informacji na temat Wytrwałości można znaleźć na stronie mars.nasa.gov/mars2020/ i nasa.gov/perseverance.