Dva mikrofóny na palube šesťkolesovej kozmickej lode dodávajú nový rozmer spôsobu, akým vedci a inžinieri skúmajú Červenú planétu.

Vďaka dvom mikrofónom na palube NASAVytrvalý rover, misia zaznamenala takmer päť hodín fúkania marťanských vetrov, kolesá rovera narážali na štrk a motory bzučali, keď kozmická loď pohybovala rukou. Tieto zvuky umožňujú vedcom a inžinierom zažiť Červenú planétu novými spôsobmi – a každý to môže urobiť Počúvaj.

„Akoby ste tam skutočne stáli,“ povedal Baptiste Ched, planetárny vedec, ktorý študuje údaje z mikrofónov na Institut de Research de Astrophysics and Planetariums vo Francúzsku. „Zvuky Marsu majú silné basové vibrácie, takže keď si nasadíte slúchadlá, budete to skutočne cítiť. Myslím si, že mikrofóny budú dôležitým prínosom pre budúcnosť.“ Mars a vedy o slnečnej sústave.

Táto ilustrácia roveru NASA Persistent Mars naznačuje umiestnenie dvoch jeho mikrofónov. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Vytrvalosť je prvou kozmickou loďou, ktorá zaznamenáva zvuk Červenej planéty pomocou vyhradených mikrofónov-obidva boli komerčne dostupné a dostupné z bežného hardvéru. Jeden jazdí na boku podvozku rovera. Druhý mikrofón je umiestnený na stožiari vytrvalosti ako doplnok výskumu skál a atmosféry laserového nástroja SuperCam.

Vozidlo NASA Perseverance Mars nesie dva mikrofóny, ktoré nahrávajú zvuky naživo na Červenú planétu, vrátane helikoptéry Ingenuity a samotného rovera v akcii. Tieto zvukové záznamy prvýkrát ponúkajú nový spôsob, ako zažiť planétu. kredit: NASALaboratórium prúdového pohonu-Caltech / LANL / CNES / CNRS / IRAP / DPA

Telesný mikrofón poskytlo Jet Propulsion Laboratory NASA v južnej Kalifornii, zatiaľ čo nástroj SuperCam a mikrofón poskytlo Los Alamos National Laboratory (LANL) v Novom Mexiku a skupina francúzskych výskumných laboratórií pod záštitou Národného centra Dr. „Etudes Spatiales (CNES).

Tieto mikrofóny v komerčnej kvalite sú podobné tým na podvozku rovera NASA Perseverance Mars. Kredit: s láskavým dovolením DPA

Éra vesmírnych mikrofónov

SuperCam študuje skaly a pôdu tak, že ich zasiahne laserom, a potom výsledné pary analyzuje fotoaparátom. Keďže laser na jeden cieľ pulzuje až stokrát, šance na zachytenie zvuku týchto bleskov sa rýchlo zvyšujú: mikrofón už zaznamenal viac ako 25 000 laserových záberov.

Niektoré z týchto záznamov učia vedcov o zmenách v atmosfére planéty. Koniec koncov, zvuk sa prenáša vibráciami vo vzduchu. Mikrofón SuperCam má zo svojej polohy na stožiari vytrvalosti ideálnu polohu na monitorovanie „mikro turbulencií“ – drobných posunov vo vzduchu – a dopĺňa špeciálne veterné senzory rovera, ktoré sú súčasťou súpravy atmosférických prístrojov s názvom MEDA, skratka pre Mars. Analyzátor dynamiky životného prostredia.

Marsov rover NASA nesie dva komerčné mikrofóny, vrátane tých na svojom stožiari. Stožárový mikrofón je súčasťou kamery SuperCam. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Senzory MEDA snímajú rýchlosť, tlak a teplotu vetra jeden až dvakrát za sekundu až dve hodiny naraz. Na druhej strane mikrofón SuperCam môže poskytovať podobné informácie rýchlosťou 20 000 krát za sekundu v priebehu niekoľkých minút.

„Je to niečo ako porovnávanie lupy s mikroskopom pri stonásobnom zväčšení,“ povedal hlavný vyšetrovateľ MEDA Jose Rodriguez Manfredi z Centro de Astrobiología (CAB) z Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial v Madride. „Z pohľadu meteorológa sa každá perspektíva – detail a kontext – navzájom dopĺňa.“

Mikrofón tiež umožňuje výskum toho, ako sa zvuk šíri na Marse. Pretože atmosféra planéty je oveľa menej hustá ako atmosféra Zeme, vedci vedeli, že obzvlášť vysoké zvuky by bolo ťažké počuť. V skutočnosti bolo niekoľko vedcov prekvapených – neboli si istí, či vôbec niečo počuli – keď mikrofón zachytil rotory vrtuľníka Ingenuity počas jeho štvrtého letu, 30. apríla, zo vzdialenosti 262 stôp (80 metrov).

Rover NASA Perseverance Mars nesie dva komerčné mikrofóny, vrátane mikrofónov na svojom podvozku. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Informácie zo zvuku helikoptéry umožnili vedcom vylúčiť dva z troch modelov vyvinutých na predpovedanie toho, ako sa zvuk bude šíriť na Marse.

„Zvuk na Marse nesie ďalej, než sme si mysleli,“ povedala Nina Lanza, vedkyňa zo spoločnosti SuperCam pracujúca s údajmi z mikrofónu v LANL. „Ukazuje vám, aké dôležité je vykonávať terénne vedy.“

zvuková skúška

Z audio dimenzie môže ťažiť aj ďalší aspekt prieskumu vesmíru: údržba kozmických lodí. Inžinieri používajú na monitorovanie kamery Od zvedavosti noste koleso Rover a prach sa hromadia na solárnych paneloch InSight. Pomocou mikrofónov môžu tiež kontrolovať výkonnosť kozmickej lode spôsobom, akým by mechanici mohli počúvať motor vozidla.

Tím Perseverance zhromažďuje množstvo záznamov z podvozkového mikrofónu rovera, ktorý je dobre umiestnený na počúvanie jeho kolies a iných interiérových systémov. Aj keď zatiaľ nie je dostatok záznamov na zistenie akýchkoľvek zmien, v priebehu času môžu byť inžinieri schopní tieto údaje preskúmať a rozpoznať jemné rozdiely, ako je prenos dodatočného elektrického prúdu na konkrétne koleso. To by prispelo k spôsobom, akým už monitorujú zdravie kozmickej lode.

„Tieto zvuky radi počujeme pravidelne,“ hovorí Vandi Verma, hlavná inžinierka spoločnosti Perseverance pre robotické operácie v JPL. „Bežne počúvame zmeny zvukových vzorov v našom testovacom vozidle tu na Zemi, čo by mohlo naznačovať, že existuje problém, ktorý si vyžaduje pozornosť.“

Viac o misii

Hlavným cieľom misie Vytrvať na Marse je astrobiológiaVrátane hľadania znakov dávneho mikrobiálneho života. Rover bude charakterizovať geológiu planéty a podnebie v minulosti, pripraví pôdu pre ľudský prieskum Červenej planéty a bude prvou misiou, ktorá bude zbierať a skladovať marťanské skaly a regolit.

Nasledujúce misie NASA v spolupráci s Európskou vesmírnou agentúrou vyšlú vesmírne lode na Mars, aby tieto zapečatené vzorky zozbierali z povrchu a vrátili ich na Zem na hĺbkovú analýzu.

Misia Mars 2020 Perseverance je súčasťou prístupu NASA k prieskumu Mesiaca na Mars, ktorý zahŕňa Artemis Misie na Mesiac pomôžu pripraviť sa na ľudský prieskum červenej planéty.