Mars 2020 Perseverance rover til at fange lyde fra den røde planet

Da Mars Perseverance-roveren lander på den røde planet den 18. februar, 2021, det vil ikke kun indsamle fantastiske billeder og stenprøver; de data, den returnerer, kan også omfatte nogle optagede lyde fra Mars.

Roveren bærer et par mikrofoner, som - hvis alt går som planlagt - vil give interessant og historisk lyd af ankomsten og landingen på Mars, sammen med lyde fra roveren på arbejde og af vind og anden omgivende støj.

Den måde, hvorpå mange ting lyder på Jorden, ville være lidt anderledes på den røde planet. Det er fordi Mars-atmosfæren kun er 1 % så tæt som Jordens atmosfære ved overfladen og har en anden sammensætning end vores, som påvirker lydemission og udbredelse. Men uoverensstemmelsen mellem lyde på Jorden og Mars ville være meget mindre dramatisk end, for eksempel, nogens stemme før og efter indånding af helium fra en ballon.

NASA giver på denne webside mulighed for at høre nogle velkendte jordlyde, som videnskabsmænd forventer, at du ville høre dem, hvis du var på Mars. Du vil høre, for eksempel, fugle der kvidrer, bippen fra en lastbil, der bakker, en cykelklokke, og musik, som de lyder på vores planet, og som videnskabsmænd forventer, at de ville lyde på Mars. Forskellene er subtile.

Mikrofonerne

En mikrofon ombord på Perseverance, placeret på SuperCam-instrumentet på toppen af ​​roverens mast, vil blive brugt til videnskab og til at optage lyd af Perseverance og naturlige lyde på Mars. Det vil fange lyde af roverens laser, der forvandler sten til plasma, når den rammer et mål for at indsamle information om stenegenskaber, inklusive hårdhed. Da SuperCam-mikrofonen er placeret på roverens fjernmålingsmast, den kan peges i retning af en potentiel lydkilde.

"Det er forbløffende al den videnskab, vi kan få med et instrument så simpelt som en mikrofon på Mars, " sagde Baptiste Chide, en postdoc-forsker i planetarisk videnskab ved NASAs Jet Propulsion Laboratory og bidragyder til SuperCam-mikrofonen.

En ekstra eksperimentel mikrofon ombord på roveren vil forsøge at optage lyde under missionens super vanskelige indgang, nedstigning, og landing (EDL). Det kan fange, for eksempel, lyde af pyrotekniske anordninger, der affyrer for at frigive faldskærmen, marsvindene, hjul, der knaser ned på Mars-overfladen, og nedstigningskøretøjets brølende motorer, når det flyver sikkert væk fra roveren. Denne mikrofon er hyldevare, med en tweak. "Vi sætter et lille gitter for enden af ​​mikrofonen for at beskytte den mod marsstøv, " sagde Dave Gruel, Mars 2020 forsamlingen, test, og lancere operations manager og lead for EDL kamera og mikrofon hos JPL.

En klangbund til Mars Audio

SuperCam videnskabsteammedlemmer hjalp med denne interaktive oplevelse, giver det videnskabelige nedslag på, hvorfor lyd lyder anderledes på Mars end på Jorden. Den er baseret på teoretiske modeller for lydudbredelse i en Mars-atmosfære.

Forskerne giver tre hovedårsager til lydforskellene:

• Temperatur:Den koldere Marsatmosfære sænker hastigheden, hvormed lydbølger når destinationsmikrofonen. Hvis noget er tæt på mikrofonen, vi vil nok ikke mærke den store forskel men fjernere lyde kan have mere mærkbare ændringer.
• Tæthed:Fordi Mars atmosfære er meget mindre tæt end vores her på Jorden, det vil påvirke, hvordan lydbølger bevæger sig fra kilden til detektoren. Lyde vil sandsynligvis være mere stille på Mars, med mindre signal- og støjregistrerbar. Det kan være sværere at høre stille lyde og endda nogle højere lyde.
• Atmosfærens sammensætning:Fordi Mars-atmosfæren for det meste består af kuldioxid (Jordens atmosfære er for det meste nitrogen og ilt), højfrekvente støj vil sandsynligvis være mere dæmpet end bastoner, hvilket betyder, at vi sandsynligvis ikke vil høre dem så godt som lavere lyde.

Chide sagde, "Lyde på Mars er lidt anderledes, end de er på Jorden på grund af den atmosfæriske sammensætning og dens egenskaber. Alle lyde vil være lavere i volumen på grund af det lave tryk. de højere frekvenstoner vil blive kraftigt dæmpet af kuldioxidmolekylerne. Alt i alt, det ville være som at lytte gennem en væg."

Fordi vi aldrig har brugt mikrofoner på Mars før, dette eksperiment kan give nogle overraskelser. Mens videnskabsmænd forsøger at forudsige så godt de kan, hvordan tingene vil lyde, de ved det ikke med sikkerhed, før Perseverance er på den røde planet. Uanset hvad de finder ud af, Gruel said, "I think it's going to be real neat to actually hear sounds from another planet."

"Recording audible sounds on Mars is a unique experience, " added Chide. "With the microphones onboard Perseverance, we will add a fifth sense to Mars exploration. It will open a new area of science investigation for both the atmosphere and the surface."

The first sounds may be beamed back to Earth and available for the public to hear within days of landing, with a more processed version released about a week after that. The team will process the sounds, with the help of audio experts, to more clearly hear the most interesting sounds.

And how would you sound on Mars? Your voice would be a quieter, more muffled version, and it would take longer for others to hear you. Check back to mars.nasa.gov/mars-sounds for a future experience in which you can "Martianize" your voice and hear how it might sound on the red planet.