毅力號 | 人類將首次聽到火星上的聲音_風聞

翻譯：周唯亮

校對：牧夫校對組

編排：陶邦惠

後台：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/

許多人認為，我們向火星發射各種火星車是僅次於將一名地質學家送到這顆“紅色星球”的最佳選擇。“勇氣號”、“機遇號”和“好奇號”火星探測器自身配備了所有必需的儀器，這和地質學家在地球上使用的設備相似，並且這些火星車能夠進行地形導航，使用各種相機“查看”火星上的景觀，採集岩石和塵土樣本，然後使用其配備的各種工具和儀器進行分析。

除了所有這些以外，2020年全新的“毅力號”火星車還將在其無人探測工具包中添加“聽覺”設備。“毅力號”搭載着一對麥克風，這將讓我們第一次聽到火星上的真實聲音。

“毅力號”將於2021年2月18日降落在火星的傑澤羅隕坑內（Jezero Crater）。

巴蒂斯特·奇德（Baptiste Chide）是NASA噴氣推進實驗室的行星科學博士後研究員，同時也是SuperCam麥克風研究小組成員之一。他説：“通過使用像麥克風這樣簡單的儀器，我們可以獲得火星上的科學產出，這是一件令人驚歎的事情。”

“毅力號”搭載有2個麥克風，如這張“好奇號”火星車渲染圖中圈出的部分所示。其中1個是EDL系統（進入、下降、着陸）的一部分，該系統將保障火星車穿過火星大氣層安全地降落到地面。另外1個則包含在火星車的SuperCam科學載荷中。 

圖片來源：NASA/JPL

SuperCam載荷位於火星車的桅杆上方，“毅力號”上其中1個麥克風就安裝在該載荷上。這個麥克風的作用體現在兩個方面：科學和工程。

在科學用途方面，它將錄製火星上自然聲音的音頻：風、沙塵暴和火星上的任何其他環境噪聲。由於SuperCam麥克風位於火星車的遙感桅杆上，因此可以將其指向潛在聲源的方向。

但是，在火星上“偵聽”的科學用途可不止一項。SuperCam是“好奇號”火星車的化學相機ChemCam的升級版。像其前身一樣，SuperCam使用紅外激光束加熱並汽化岩石和土壤。麥克風可以記錄激光衝擊岩石的聲音，產生的爆裂聲將為科學家提供有關岩石成分和硬度的線索。

對於工程用途方面，麥克風將收聽工作中的火星車，提供有關桅杆如何旋轉，車輪如何旋轉或其他儀器如何工作的信息。這會是一個重要的工程診斷工具。

火星科學實驗室（MSL）任務的“好奇號”火星車MastCam主照相機在第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

第二個麥克風將是真正的“扔麥”（mic drop）。在激動人心且極其精細的進入、下降和着陸過程中，麥克風會同步錄音。它可能會捕捉到諸如放開降落傘的煙火裝置發出的聲音、火星風、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攝像機拍攝的全綵視頻配對。這將會是觀眾首次觀看到音視頻同步的火星車登陸過程。

JPL表示，這款麥克風是在現有產品的基礎上進行了一個調整而得到的。

EDL攝像頭和麥克風負責人戴夫·格魯爾（Dave Gruel）説，“我們在麥克風的末端放了一個小網格，以保護其免受火星塵埃的傷害。”同時他也是噴氣推進實驗室（JPL）2020火星項目的裝配、測試和發射運營經理。

然而，科學家提醒説，“毅力號” 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。這是因為火星大氣層的密度僅為地球大氣層的1％，並且其構成與我們的大氣層也不同，這會影響聲音的發射和傳播。

不過工程師們説，比起人們從氣球中吸入氦氣前後的聲音變化，地球和火星上聲音之間的差異還是要小的多，沒那麼有戲劇性。儘管科學家們在盡力預測，但直到“毅力號”降落在這顆“紅色星球”之前，他們都還無法確定。無論他們發現什麼，格魯爾説：“真正聽到來自另一個星球的聲音一定棒極了。”

然而，這其實並不是第一次將麥克風發送到火星。行星學會參與過數次在火星上使用麥克風的嘗試，但迄今為止還沒有成功。第一次嘗試是在火星極地着陸者號上，但那艘航天器於1999年12月3日墜入火星墜毀。

然後，在2007年NASA的鳳凰號着陸器的下降成像器中搭載了一個麥克風，但由於工程師檢測到麥克風中潛在的電子問題可能會影響其他系統，因此該麥克風從未打開過。麥克風是“好奇號”早期設計討論的一部分，但由於預算超支問題，麥克風的部分被去掉了。

最初的聲音可能會在降落後的幾天內被傳送回地球，並讓公眾聽到，在那之後大約一週，科學家們會發佈一個經過進一步處理的版本。該團隊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”降落的同時，NASA提供了一個新的網站，可以在線互動體驗收聽來自火星的聲音：

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

更多傳送門，拿好不謝

新聞發佈會概要：

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：

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

『天文時刻』 牧夫出品

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毅力號樣本採集模擬動畫

Credit：NASA / JPL-Caltech

毅力號任務在火星上的關鍵目標是天體生物學，包括尋找古微生物生命的跡象，並將對火星的地質特徵和過去的氣候進行描述，為人類探索火星鋪平道路。它亦將成為第一個收集和儲存火星岩石和風化層（regolith，破碎的岩石和塵土）樣本的任務。