毅力号：人类首次听到火星上的声音

许多人认为，我们向火星发射各种火星车是仅次于将一名地质学家送到这颗“红色星球”的最佳选择。“勇气号”、“机遇号”和“好奇号”火星探测器自身配备了所有必需的仪器，这和地质学家在地球上使用的设备相似，并且这些火星车能够进行地形导航，使用各种相机“查看”火星上的景观，采集岩石和尘土样本，然后使用其配备的各种工具和仪器进行分析。

 

除了所有这些以外，2020年全新的“毅力号”火星车还将在其无人探测工具包中添加“听觉”设备。“毅力号”搭载着一对麦克风，这将让我们第一次听到火星上的真实声音。

 

“毅力号”将于2021年2月18日降落在火星的杰泽罗陨坑内（JezeroCrater）。

 

巴蒂斯特·奇德（BaptisteChide）是NASA喷气推进实验室的行星科学博士后研究员，同时也是SuperCam麦克风研究小组成员之一。他说：“通过使用像麦克风这样简单的仪器，我们可以获得火星上的科学产出，这是一件令人惊叹的事情。”

 

“毅力号”搭载有2个麦克风，如这张“好奇号”火星车渲染图中圈出的部分所示。其中1个是EDL系统（进入、下降、着陆）的一部分，该系统将保障火星车穿过火星大气层安全地降落到地面。另外1个则包含在火星车的SuperCam科学载荷中。 

图片来源：NASA/JPL

 

SuperCam载荷位于火星车的桅杆上方，“毅力号”上其中1个麦克风就安装在该载荷上。这个麦克风的作用体现在两个方面：科学和工程。

 

在科学用途方面，它将录制火星上自然声音的音频：风、沙尘暴和火星上的任何其他环境噪声。由于SuperCam麦克风位于火星车的遥感桅杆上，因此可以将其指向潜在声源的方向。

 

但是，在火星上“侦听”的科学用途可不止一项。SuperCam是“好奇号”火星车的化学相机ChemCam的升级版。像其前身一样，SuperCam使用红外激光束加热并汽化岩石和土壤。麦克风可以记录激光冲击岩石的声音，产生的爆裂声将为科学家提供有关岩石成分和硬度的线索。

 

对于工程用途方面，麦克风将收听工作中的火星车，提供有关桅杆如何旋转，车轮如何旋转或其他仪器如何工作的信息。这会是一个重要的工程诊断工具。

 

火星科学实验室（MSL）任务的“好奇号”火星车MastCam主照相机在第2601火星日（2019-11-30）拍摄的图像——夏普山。

图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS/KevinM.Gill

 

第二个麦克风将是真正的“扔麦”（micdrop）。在激动人心且极其精细的进入、下降和着陆过程中，麦克风会同步录音。它可能会捕捉到诸如放开降落伞的烟火装置发出的声音、火星风、火星表面轮子嘎吱作响的声音、以及下降飞行器安全地飞离火星车的咆哮引擎声。

 

令人兴奋的是，它记录的音频将与EDL摄像机拍摄的全彩视频配对。这将会是观众首次观看到音视频同步的火星车登陆过程。

 

 

官方模拟视频：“毅力号”将于2021年2月18日到达火星

视频来源：NASA/JPL-Caltech

 

JPL表示，这款麦克风是在现有产品的基础上进行了一个调整而得到的。

 

EDL摄像头和麦克风负责人戴夫·格鲁尔（DaveGruel）说，“我们在麦克风的末端放了一个小网格，以保护其免受火星尘埃的伤害。”同时他也是喷气推进实验室（JPL）2020火星项目的装配、测试和发射运营经理。

 

然而，科学家提醒说，“毅力号”在火星上收集的声音听起来可能与在地球上我们的耳朵听到的声音不太一样。这是因为火星大气层的密度仅为地球大气层的1％，并且其构成与我们的大气层也不同，这会影响声音的发射和传播。

 

不过工程师们说，比起人们从气球中吸入氦气前后的声音变化，地球和火星上声音之间的差异还是要小的多，没那么有戏剧性。尽管科学家们在尽力预测，但直到“毅力号”降落在这颗“红色星球”之前，他们都还无法确定。无论他们发现什么，格鲁尔说：“真正听到来自另一个星球的声音一定棒极了。”

 

然而，这其实并不是第一次将麦克风发送到火星。行星学会参与过数次在火星上使用麦克风的尝试，但迄今为止还没有成功。第一次尝试是在火星极地着陆者号上，但那艘航天器于1999年12月3日坠入火星坠毁。

 

然后，在2007年NASA的凤凰号着陆器的下降成像器中搭载了一个麦克风，但由于工程师检测到麦克风中潜在的电子问题可能会影响其他系统，因此该麦克风从未打开过。麦克风是“好奇号”早期设计讨论的一部分，但由于预算超支问题，麦克风的部分被去掉了。

 

最初的声音可能会在降落后的几天内被传送回地球，并让公众听到，在那之后大约一周，科学家们会发布一个经过进一步处理的版本。该团队将在音频专家的帮助下处理这些声音，以更清晰地听到最有趣的声音。

 

在等待“毅力号”降落的同时，NASA提供了一个新的网站，可以在线互动体验收听来自火星的声音：

https://mars.nasa.gov/mars2020/participate/sounds/?playlist=mars&item=fluid-pump&type=mars

 

 

更多传送门，拿好不谢

 

新闻发布会概要：

https://www.jpl.nasa.gov/news/mars-2020-perseverance-rover-to-capture-sounds-from-the-red-planet/

 

NASA2020火星探测任务：

https://mars.nasa.gov/mars2020/

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