Dankzij twee microfoons aan boord van NASA's Perseverance rover, de missie heeft bijna vijf uur Martiaanse windstoten geregistreerd, rover-wielen knarsen over grind, en motoren gonzen terwijl het ruimtevaartuig zijn arm beweegt. Met deze geluiden kunnen wetenschappers en ingenieurs de Rode Planeet op nieuwe manieren ervaren - en iedereen wordt uitgenodigd om mee te luisteren.

"Het is alsof je daar echt staat, " zei Baptiste Chide, een planetaire wetenschapper die gegevens bestudeert van de microfoons van L'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie in Frankrijk. "Marsgeluiden hebben sterke bastrillingen, dus als je een koptelefoon opzet, je kunt het echt voelen. Ik denk dat microfoons een belangrijke aanwinst zullen zijn voor de toekomstige wetenschap van Mars en het zonnestelsel."

Perseverance is het eerste ruimtevaartuig dat het geluid van de Rode Planeet heeft opgenomen met behulp van speciale microfoons, die beide in de handel verkrijgbaar waren. kant-en-klare apparaten. Eentje rijdt op de zijkant van het chassis van de rover. De tweede microfoon bevindt zich op de mast van Perseverance als aanvulling op het onderzoek van het SuperCam-laserinstrument naar rotsen en de atmosfeer.

De body-microfoon werd geleverd door NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië, terwijl het SuperCam-instrument en de microfoon werden geleverd door het Los Alamos National Laboratory (LANL) in New Mexico en een consortium van Franse onderzoekslaboratoria onder auspiciën van het Centre National d'Etudes Spatiales (CNES).

Het tijdperk van ruimtemicrofoons

SuperCam bestudeert rotsen en grond door ze te zappen met een laser, analyseer vervolgens de resulterende damp met een camera. Omdat de laser tot honderden keren per doel pulseert, mogelijkheden om het geluid van die zaps vast te leggen lopen snel op:de microfoon heeft al meer dan 25 opgenomen, 000 laserschoten.

Sommige van die opnames leren wetenschappers over veranderingen in de atmosfeer van de planeet. Ten slotte, geluid reist door trillingen in de lucht. Van zijn baars op de mast van Perseverance, de SuperCam-microfoon is ideaal gelegen voor het bewaken van "microturbulentie" - minieme verschuivingen in de lucht - en vormt een aanvulling op de speciale windsensoren van de rover, die deel uitmaken van een reeks atmosferische tools genaamd MEDA, afkorting voor de Mars Environmental Dynamics Analyzer.

De sensoren van MEDA meten de windsnelheid, druk, en temperatuur één tot twee keer per seconde gedurende maximaal twee uur per keer. SuperCam's microfoon, anderzijds, kan vergelijkbare informatie verstrekken met een snelheid van 20, 000 keer per seconde gedurende enkele minuten.

"Het is alsof je een vergrootglas vergelijkt met een microscoop met een vergroting van 100 keer, " zei de hoofdonderzoeker van MEDA, Jose Rodriguez-Manfredi van het Centro de Astrobiología (CAB) aan het Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial in Madrid. "Vanuit het oogpunt van de weerwetenschapper, elk perspectief - detail en context - vult elkaar aan."

Met de microfoon kan ook worden onderzocht hoe geluid zich op Mars voortplant. Omdat de atmosfeer van de planeet veel minder dicht is dan die van de aarde, wetenschappers wisten dat met name hogere tonen moeilijk te horen zouden zijn. In feite, een paar wetenschappers - niet zeker of ze iets zouden horen - waren verrast toen de microfoon de zoemende rotors van de Ingenuity-helikopter oppikte tijdens zijn vierde vlucht, op 30 april vanaf een afstand van 262 voet (80 meter).

Informatie van de helikopteraudio stelde onderzoekers in staat om twee van de drie modellen te elimineren die waren ontwikkeld om te anticiperen op hoe geluid zich op Mars voortplant.

"Geluid op Mars draagt ​​veel verder dan we dachten, " zei Nina Lanza, een SuperCam-wetenschapper die bij LANL met de microfoongegevens werkt. "Het laat zien hoe belangrijk het is om veldwetenschap te doen."

Geluid controle

Er is nog een ander aspect van ruimteverkenning dat baat zou kunnen hebben bij een audiodimensie:het onderhoud van ruimtevaartuigen. Ingenieurs gebruiken camera's om de wielslijtage op Curiosity rover en stof dat zich ophoopt op de zonnepanelen van InSight te volgen. Met microfoons, ze konden ook de prestaties van een ruimtevaartuig controleren zoals monteurs naar een automotor zouden luisteren.

Het Perseverance-team verzamelt massa's opnames van de chassismicrofoon van de rover, die goed gepositioneerd is om naar zijn wielen en andere interne systemen te luisteren. Hoewel er nog niet genoeg opnamen zijn om eventuele wijzigingen te detecteren, overuren, ingenieurs kunnen die gegevens misschien doorgronden en subtiele verschillen onderscheiden, zoals extra elektrische stroom die naar een bepaald wiel gaat. Dit zou bijdragen aan de manieren waarop ze de gezondheid van het ruimtevaartuig al controleren.

"We zouden graag regelmatig naar deze geluiden willen luisteren, zei Vandi Verma, Perseverance's hoofdingenieur voor robotoperaties bij JPL. "We luisteren routinematig naar veranderingen in geluidspatronen op onze testrover hier op aarde, wat erop kan wijzen dat er een probleem is dat aandacht nodig heeft."

Meer over de missie

Een belangrijk doel van de missie van Perseverance op Mars is astrobiologie, inclusief het zoeken naar tekenen van oud microbieel leven. De rover zal de geologie van de planeet en het klimaat in het verleden karakteriseren, de weg vrijmaken voor menselijke verkenning van de Rode Planeet, en wees de eerste missie om Martiaanse rots en regoliet (gebroken rots en stof) te verzamelen en te cachen.

Latere NASA-missies, in samenwerking met ESA (European Space Agency), zou ruimtevaartuigen naar Mars sturen om deze verzegelde monsters van het oppervlak te verzamelen en terug te sturen naar de aarde voor diepgaande analyse.

De Mars 2020 Perseverance-missie maakt deel uit van NASA's Moon to Mars-verkenningsaanpak, which includes Artemis missions to the Moon that will help prepare for human exploration of the Red Planet.