Hør lyde fanget fra Mars af NASAs Perseverance-rover

Takket være to mikrofoner ombord på NASAs Perseverance rover, missionen har registreret næsten fem timers vindstød fra Mars, roverhjul, der knaser over grus, og motorer, der suser, mens rumfartøjet bevæger armen. Disse lyde giver videnskabsmænd og ingeniører mulighed for at opleve den røde planet på nye måder - og alle er inviteret til at lytte med.

"Det er som om du virkelig står der, " sagde Baptiste Chide, en planetforsker, der studerer data fra mikrofonerne ved L'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie i Frankrig. "Mars-lyde har stærke basvibrationer, så når du tager hovedtelefoner på, du kan virkelig mærke det. Jeg tror, ​​at mikrofoner vil være et vigtigt aktiv for fremtidens Mars- og solsystemvidenskab."

Perseverance er det første rumfartøj til at optage lyden af ​​den røde planet ved hjælp af dedikerede mikrofoner - som begge var kommercielt tilgængelige, hyldevarer. Man kører på siden af ​​roverens chassis. Den anden mikrofon sidder på Perseverances mast som et supplement til SuperCam laserinstrumentets undersøgelser af klipper og atmosfæren.

Kropsmikrofonen blev leveret af NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien, mens SuperCam-instrumentet og dets mikrofon blev leveret af Los Alamos National Laboratory (LANL) i New Mexico og et konsortium af franske forskningslaboratorier i regi af Centre National d'Etudes Spatiales (CNES).

Rummikrofonernes æra

SuperCam studerer sten og jord ved at zappe dem med en laser, derefter analysere den resulterende damp med et kamera. Fordi laseren pulserer op til hundredvis af gange pr. mål, muligheder for at fange lyden af ​​disse zaps tilføjer hurtigt:Mikrofonen har allerede optaget mere end 25, 000 laserskud.

Nogle af disse optagelser lærer videnskabsmænd om ændringer i planetens atmosfære. Trods alt, lyd bevæger sig gennem vibrationer i luften. Fra sin siddeplads på Perseverances mast, SuperCam-mikrofonen er ideelt placeret til at overvåge "mikroturbulens" - minutskift i luften - og komplementerer roverens dedikerede vindsensorer, som er en del af en suite af atmosfæriske værktøjer kaldet MEDA, forkortelse for Mars Environmental Dynamics Analyzer.

MEDA's sensorer prøver vindens hastighed, tryk, og temperatur en til to gange i sekundet i op til to timer ad gangen. SuperCams mikrofon, på den anden side, kan give lignende oplysninger med en hastighed på 20, 000 gange i sekundet over flere minutter.

"Det er lidt som at sammenligne et forstørrelsesglas med et mikroskop med 100 gange forstørrelse, " sagde MEDA's hovedefterforsker, Jose Rodriguez-Manfredi fra Centro de Astrobiología (CAB) på Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial i Madrid. "Fra vejrforskerens synspunkt, hvert perspektiv – detaljer og kontekst – supplerer hinanden."

Mikrofonen giver også mulighed for forskning i, hvordan lyd forplanter sig på Mars. Fordi planetens atmosfære er meget mindre tæt end Jordens, videnskabsmænd vidste, at især højere lyde ville være svære at høre. Faktisk, nogle få videnskabsmænd – usikre på om de overhovedet ville høre noget – blev overraskede, da mikrofonen opfangede Ingenuity-helikopterens summende rotorer under dens fjerde flyvning, den 30. april, fra en afstand af 262 fod (80 meter).

Information fra helikopterlyden gjorde det muligt for forskere at eliminere to af tre modeller udviklet til at forudse, hvordan lyd forplanter sig på Mars.

"Lyd på Mars bærer meget længere, end vi troede, " sagde Nina Lanza, en SuperCam-forsker, der arbejder med mikrofondataene på LANL. "Det viser dig, hvor vigtigt det er at lave feltvidenskab."

Lydtjek

Der er et andet aspekt af rumudforskning, der kunne drage fordel af en lyddimension:vedligeholdelse af rumfartøjer. Ingeniører bruger kameraer til at overvåge hjulslid på Curiosity rover og støv, der samler sig på InSights solpaneler. Med mikrofoner, de kunne også kontrollere et rumfartøjs ydeevne, på samme måde som mekanikere lytter til en bilmotor.

Perseverance-teamet samler masser af optagelser fra roverens chassismikrofon, som er godt positioneret til at lytte til sine hjul og andre interne systemer. Selvom der endnu ikke er nok optagelser til at registrere ændringer, over tid, ingeniører kan være i stand til at undersøge disse data og skelne subtile forskelle, som ekstra elektrisk strøm, der går til et bestemt hjul. Dette ville føje til de måder, de allerede overvåger rumfartøjets sundhed på.

"Vi ville elske at lytte til disse lyde regelmæssigt, " sagde Vandi Verma, Perseverances chefingeniør for robotoperationer hos JPL. "Vi lytter rutinemæssigt efter ændringer i lydmønstre på vores testrover her på Jorden, hvilket kan indikere, at der er et problem, der kræver opmærksomhed."

Mere om missionen

Et nøglemål for Perseverances mission på Mars er astrobiologi, herunder søgen efter tegn på gammelt mikrobielt liv. Roveren vil karakterisere planetens geologi og tidligere klima, bane vejen for menneskelig udforskning af den røde planet, og vær den første mission til at indsamle og cache Martian rock og regolith (brudt sten og støv).

Efterfølgende NASA-missioner, i samarbejde med ESA (European Space Agency), ville sende rumfartøjer til Mars for at indsamle disse forseglede prøver fra overfladen og returnere dem til Jorden til dybdegående analyse.

Mars 2020 Perseverance-missionen er en del af NASAs Moon to Mars-udforskningstilgang, som inkluderer Artemis-missioner til Månen, der vil hjælpe med at forberede sig på menneskelig udforskning af den røde planet.