中國最早的天文社區(qū)網(wǎng)站37分鐘前
翻譯：周唯亮
校對(duì)：牧夫校對(duì)組
編排：陶邦惠
后臺(tái)：庫特莉亞芙卡 李子琦 徐⑨坤
原文鏈接：
https://www.universetoday.com/149645/thanks-to-perseverance-were-finally-going-to-hear-what-mars-sounds-like/
許多人認(rèn)為，我們向火星發(fā)射各種火星車是僅次于將一名地質(zhì)學(xué)家送到這顆“紅色星球”的最佳選擇?！坝職馓?hào)”、“機(jī)遇號(hào)”和“好奇號(hào)”火星探測器自身配備了所有必需的儀器，這和地質(zhì)學(xué)家在地球上使用的設(shè)備相似，并且這些火星車能夠進(jìn)行地形導(dǎo)航，使用各種相機(jī)“查看”火星上的景觀，采集巖石和塵土樣本，然后使用其配備的各種工具和儀器進(jìn)行分析。
除了所有這些以外，2020年全新的“毅力號(hào)”火星車還將在其無人探測工具包中添加“聽覺”設(shè)備?！耙懔μ?hào)”搭載著一對(duì)麥克風(fēng)，這將讓我們第一次聽到火星上的真實(shí)聲音。
“毅力號(hào)”將于2021年2月18日降落在火星的杰澤羅隕坑內(nèi)（Jezero Crater）。
巴蒂斯特·奇德（Baptiste Chide）是NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的行星科學(xué)博士后研究員，同時(shí)也是SuperCam麥克風(fēng)研究小組成員之一。他說：“通過使用像麥克風(fēng)這樣簡單的儀器，我們可以獲得火星上的科學(xué)產(chǎn)出，這是一件令人驚嘆的事情?！?/p>
“毅力號(hào)”搭載有2個(gè)麥克風(fēng)，如這張“好奇號(hào)”火星車渲染圖中圈出的部分所示。其中1個(gè)是EDL系統(tǒng)（進(jìn)入、下降、著陸）的一部分，該系統(tǒng)將保障火星車穿過火星大氣層安全地降落到地面。另外1個(gè)則包含在火星車的SuperCam科學(xué)載荷中。
圖片來源：NASA/JPL
SuperCam載荷位于火星車的桅桿上方，“毅力號(hào)”上其中1個(gè)麥克風(fēng)就安裝在該載荷上。這個(gè)麥克風(fēng)的作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面：科學(xué)和工程。
在科學(xué)用途方面，它將錄制火星上自然聲音的音頻：風(fēng)、沙塵暴和火星上的任何其他環(huán)境噪聲。由于SuperCam麥克風(fēng)位于火星車的遙感桅桿上，因此可以將其指向潛在聲源的方向。
但是，在火星上“偵聽”的科學(xué)用途可不止一項(xiàng)。SuperCam是“好奇號(hào)”火星車的化學(xué)相機(jī)ChemCam的升級(jí)版。像其前身一樣，SuperCam使用紅外激光束加熱并汽化巖石和土壤。麥克風(fēng)可以記錄激光沖擊巖石的聲音，產(chǎn)生的爆裂聲將為科學(xué)家提供有關(guān)巖石成分和硬度的線索。
對(duì)于工程用途方面，麥克風(fēng)將收聽工作中的火星車，提供有關(guān)桅桿如何旋轉(zhuǎn)，車輪如何旋轉(zhuǎn)或其他儀器如何工作的信息。這會(huì)是一個(gè)重要的工程診斷工具。
火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）任務(wù)的“好奇號(hào)”火星車MastCam主照相機(jī)在第2601火星日（2019-11-30）拍攝的圖像——夏普山。
圖片來源：NASA / JPL-Caltech / MSSS / Kevin M. Gill
第二個(gè)麥克風(fēng)將是真正的“扔麥”（mic drop）。在激動(dòng)人心且極其精細(xì)的進(jìn)入、下降和著陸過程中，麥克風(fēng)會(huì)同步錄音。它可能會(huì)捕捉到諸如放開降落傘的煙火裝置發(fā)出的聲音、火星風(fēng)、火星表面輪子嘎吱作響的聲音、以及下降飛行器安全地飛離火星車的咆哮引擎聲。
令人興奮的是，它記錄的音頻將與EDL攝像機(jī)拍攝的全彩視頻配對(duì)。這將會(huì)是觀眾首次觀看到音視頻同步的火星車登陸過程。
JPL表示，這款麥克風(fēng)是在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一個(gè)調(diào)整而得到的。
EDL攝像頭和麥克風(fēng)負(fù)責(zé)人戴夫·格魯爾（Dave Gruel）說，“我們?cè)邴溈孙L(fēng)的末端放了一個(gè)小網(wǎng)格，以保護(hù)其免受火星塵埃的傷害?！蓖瑫r(shí)他也是噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）2020火星項(xiàng)目的裝配、測試和發(fā)射運(yùn)營經(jīng)理。
然而，科學(xué)家提醒說，“毅力號(hào)” 在火星上收集的聲音聽起來可能與在地球上我們的耳朵聽到的聲音不太一樣。這是因?yàn)榛鹦谴髿鈱拥拿芏葍H為地球大氣層的1％，并且其構(gòu)成與我們的大氣層也不同，這會(huì)影響聲音的發(fā)射和傳播。
不過工程師們說，比起人們從氣球中吸入氦氣前后的聲音變化，地球和火星上聲音之間的差異還是要小的多，沒那么有戲劇性。盡管科學(xué)家們?cè)诒M力預(yù)測，但直到“毅力號(hào)”降落在這顆“紅色星球”之前，他們都還無法確定。無論他們發(fā)現(xiàn)什么，格魯爾說：“真正聽到來自另一個(gè)星球的聲音一定棒極了。”
然而，這其實(shí)并不是第一次將麥克風(fēng)發(fā)送到火星。行星學(xué)會(huì)參與過數(shù)次在火星上使用麥克風(fēng)的嘗試，但迄今為止還沒有成功。第一次嘗試是在火星極地著陸者號(hào)上，但那艘航天器于1999年12月3日墜入火星墜毀。
然后，在2007年NASA的鳳凰號(hào)著陸器的下降成像器中搭載了一個(gè)麥克風(fēng)，但由于工程師檢測到麥克風(fēng)中潛在的電子問題可能會(huì)影響其他系統(tǒng)，因此該麥克風(fēng)從未打開過。麥克風(fēng)是“好奇號(hào)”早期設(shè)計(jì)討論的一部分，但由于預(yù)算超支問題，麥克風(fēng)的部分被去掉了。
最初的聲音可能會(huì)在降落后的幾天內(nèi)被傳送回地球，并讓公眾聽到，在那之后大約一周，科學(xué)家們會(huì)發(fā)布一個(gè)經(jīng)過進(jìn)一步處理的版本。該團(tuán)隊(duì)將在音頻專家的幫助下處理這些聲音，以更清晰地聽到最有趣的聲音。
在等待“毅力號(hào)”降落的同時(shí)，NASA提供了一個(gè)新的網(wǎng)站，可以在線互動(dòng)體驗(yàn)收聽來自火星的聲音：
https://mars.nasa.gov/mars2020/participate/sounds/?playlist=mars&item=fluid-pump&type=mars
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新聞發(fā)布會(huì)概要：
https://www.jpl.nasa.gov/news/mars-2020-perseverance-rover-to-capture-sounds-from-the-red-planet/
NASA 2020 火星探測任務(wù)：
https://mars.nasa.gov/mars2020/
『天文時(shí)刻』 牧夫出品
微信公眾號(hào)：astronomycn
毅力號(hào)樣本采集模擬動(dòng)畫
Credit：NASA / JPL-Caltech
毅力號(hào)任務(wù)在火星上的關(guān)鍵目標(biāo)是天體生物學(xué)，包括尋找古微生物生命的跡象，并將對(duì)火星的地質(zhì)特征和過去的氣候進(jìn)行描述，為人類探索火星鋪平道路。它亦將成為第一個(gè)收集和儲(chǔ)存火星巖石和風(fēng)化層（regolith，破碎的巖石和塵土）樣本的任務(wù)。
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