Wanneer de Mars Perseverance rover op 18 februari op de rode planeet landt, 2021, het zal niet alleen verbluffende afbeeldingen en rotsmonsters verzamelen; de gegevens die het retourneert, kunnen ook enkele opgenomen geluiden van Mars bevatten.

De rover draagt ​​een paar microfoons, die - als alles volgens plan verloopt - interessante en historische audio zal opleveren van de aankomst en landing op Mars, samen met geluiden van de rover op het werk en van wind en ander omgevingsgeluid.

De manier waarop veel dingen op aarde klinken, zou op de rode planeet iets anders zijn. Dat komt omdat de atmosfeer van Mars slechts 1% zo dicht is als de atmosfeer van de aarde aan de oppervlakte en een andere samenstelling heeft dan de onze, die de geluidsemissie en -voortplanting beïnvloedt. Maar de discrepantie tussen geluiden op aarde en Mars zou veel minder dramatisch zijn dan, bijvoorbeeld, iemands stem voor en na het inademen van helium uit een ballon.

NASA biedt op deze webpagina de mogelijkheid om enkele bekende aardgeluiden te horen, zoals wetenschappers verwachten dat je ze zou horen als je op Mars was. Je zult horen, bijvoorbeeld, vogels fluiten, het piepen van een achteruitrijdende vrachtwagen, een fietsbel, en muziek zoals ze op onze planeet klinken en zoals wetenschappers verwachten dat ze op Mars zouden klinken. De verschillen zijn subtiel.

De microfoons

Een microfoon aan boord van Perseverance, op het SuperCam-instrument bovenop de mast van de rover, zal worden gebruikt voor de wetenschap en om audio van Volharding en natuurlijke geluiden op Mars op te nemen. Het zal geluiden vastleggen van de laser van de rover die rots in plasma verandert wanneer het een doelwit raakt om informatie te verzamelen over rotseigenschappen, inclusief hardheid. Aangezien de SuperCam-microfoon zich op de teledetectiemast van de rover bevindt, het kan worden gericht in de richting van een potentiële geluidsbron.

"Het is verbluffend alle wetenschap die we kunnen krijgen met een eenvoudig instrument als een microfoon op Mars, " zei Baptiste Chide, een postdoctoraal onderzoeker in planetaire wetenschap bij NASA's Jet Propulsion Laboratory en een bijdrage aan de SuperCam-microfoon.

Een extra experimentele microfoon aan boord van de rover zal proberen om geluiden op te nemen tijdens de super lastige binnenkomst van de missie, herkomst, en landing (EDL). Het kan vangen, bijvoorbeeld, geluiden van pyrotechnische apparaten die afvuren om de parachute los te laten, de Marswinden, wielen knarsen op het oppervlak van Mars, en de brullende motoren van het dalende voertuig terwijl het veilig wegvliegt van de rover. Deze microfoon is kant-en-klaar, met één tweak. "We hebben een klein rooster aan het einde van de microfoon geplaatst om hem te beschermen tegen Marsstof, " zei Dave Gruel, de bijeenkomst van Mars 2020, testen, en start operations manager en lead voor de EDL-camera en microfoon bij JPL.

Een klankbord voor Mars Audio

Leden van het SuperCam-wetenschapsteam hielpen met deze interactieve ervaring, geeft het wetenschappelijke inzicht waarom audio op Mars anders klinkt dan op aarde. Het is gebaseerd op theoretische modellen van geluidsvoortplanting in een Marsatmosfeer.

De wetenschappers geven drie belangrijke redenen voor de geluidsverschillen:

• Temperatuur:de koudere atmosfeer van Mars verlaagt de snelheid waarmee geluidsgolven de microfoon van bestemming bereiken. Als er iets in de buurt van de microfoon is, we zullen waarschijnlijk niet veel verschil merken, maar meer verre geluiden kunnen meer merkbare veranderingen hebben.
• Dichtheid:Omdat de atmosfeer van Mars veel minder dicht is dan de onze hier op aarde, het heeft invloed op hoe geluidsgolven van de bron naar de detector gaan. Geluiden zullen waarschijnlijk stiller zijn op Mars, met minder signaal en ruis detecteerbaar. Het kan moeilijker zijn om zachte geluiden te horen en zelfs sommige luidere.
• Samenstelling van de atmosfeer:Omdat de atmosfeer van Mars voornamelijk uit koolstofdioxide bestaat (de atmosfeer van de aarde bestaat voornamelijk uit stikstof en zuurstof), Hoogfrequente geluiden zullen waarschijnlijk meer worden gedempt dan bastonen, wat betekent dat we ze waarschijnlijk niet zo goed zullen horen als geluiden met een lagere toon.

Chide zei, "Geluiden op Mars zijn iets anders dan op aarde vanwege de atmosferische samenstelling en de eigenschappen ervan. Alle geluiden zullen door de lage druk lager in volume zijn. de tonen met een hogere frequentie worden sterk gedempt door de kooldioxidemoleculen. Globaal genomen, het zou zijn alsof je door een muur luistert."

Omdat we nog nooit eerder met succes microfoons op Mars hebben gebruikt, dit experiment kan enkele verrassingen opleveren. Terwijl wetenschappers zo goed mogelijk proberen te voorspellen hoe dingen zullen klinken, they won't know for sure until Perseverance is on the red planet. Whatever they find out, Gruel said, "I think it's going to be real neat to actually hear sounds from another planet."

"Recording audible sounds on Mars is a unique experience, " added Chide. "With the microphones onboard Perseverance, we will add a fifth sense to Mars exploration. It will open a new area of science investigation for both the atmosphere and the surface."

The first sounds may be beamed back to Earth and available for the public to hear within days of landing, with a more processed version released about a week after that. The team will process the sounds, with the help of audio experts, to more clearly hear the most interesting sounds.

And how would you sound on Mars? Your voice would be a quieter, more muffled version, and it would take longer for others to hear you. Check back to mars.nasa.gov/mars-sounds for a future experience in which you can "Martianize" your voice and hear how it might sound on the red planet.