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我们去火星会听到什么?人类听见火星声响的愿望,总算要完成了!

咱们你能去火星外表,你会听到什么?虽然有八次火星使命从这颗赤色星球外表传回了令人惊叹的火星风光相片,可是没有一次传回任何火星声响。现在,这种状况行将改动:美国宇航局意志号火星车行将在几天后发射升空,履…

咱们你能去火星外表,你会听到什么?虽然有八次火星使命从这颗赤色星球外表传回了令人惊叹的火星风光相片,可是没有一次传回任何火星声响。现在,这种状况行将改动:美国宇航局意志号火星车行将在几天后发射升空,履行查找火星曩昔的生命痕迹和搜集样本以供未来回来地球的火星使命,并且火星车大将装置不是一个麦克风,而是两个麦克风。

一麦克风将会听到“意志号”火星车穿过火星大气层下降时的声响,另一个麦克风将会记载下火星车在杰零陨石坑进行科学作业时的声响,杰零陨石坑是一个陈旧的河流三角洲,那里的生命或许从前繁荣昌盛。咱们一切顺利,意志号的麦克风将完成行星协会联合创始人卡尔·萨根(Carl Sagan)的期望,他在1996年给NASA写了一封信,敦促美国宇航局向火星发送麦克风。

萨根写道:即便榜首次试验只记载了几分钟的火星声响,大众的爱好也会很高,并且真实进行科学探究的时机也很大。在“意志号”之前,至少有三次火星使命在规划中都装置了麦克风。榜首个于1999年乘坐美国宇航局火星极地着陆器飞往火星,由行星协会资助,并成为榜首个众筹资金飞往另一个星球的科学仪器。极地着陆器在外表坠毁,但更多的测验将随之而来。可是到目前为止,还没有成功。

行星协会首席科学家布鲁斯·贝茨(Bruce Betts)说:长期以来,来自火星的声响一向令大众入神,因而,行星协会一向欣然接受并追逐着这一声响。这可以追溯到咱们前期向大众推行空间科学的主意,所以这个以一种全新方法让咱们的感官,与另一个国际触摸的概念是行星协会一向信任的,现在咱们期望它能真实的完成。意志号的两个麦克风中,一个是进口、下降和着陆(EDL)体系的一部分,担任将火星车通过火星大气层安全地带到地上。

意志号的麦克风

来自该麦克风的音频将与EDL摄像机拍照的全色视频配对,这将让观众榜首次体会登陆火星的姿态和声响。第二个麦克风包含在火星车的SuperCam科学仪器中,这是猎奇号火星车激光加热ChemCam的新一代版别。像它的前身相同,SuperCam运用红外激光束来加热和蒸腾岩石和火星土壤。然后,一台特别相机可以确认蒸腾资料的化学成分,并检测任何有机化合物的存在,即咱们所知构成生命蛋白质的各种碳基化合物。

当SuperCam激光加热一块岩石时,由此发生的爆裂声将为科学家供给关于岩石成分的头绪。太空硬件公司HeliSpace的首席履行官兼联合创始人格雷格·德罗里(Greg Delory)表明:它也将可以记载火星车正在作业的声响,德洛里是SuperCam麦克风团队的参谋,并协助规划了行星协会开端的火星麦克风。听到桅杆是怎么滚动的,轮子是怎么滚动的,或许听到其他仪器是怎么发出声响的,这也是一种重要的工程确诊东西。

或许麦克风最令人等候的功用是:它还将记载火星自身的声响。那么咱们会听到火星风的吼怒吗?火星风暴会像地球上相同发生雷声吗?上世纪90年代中期,加州大学伯克利分校行星科学家珍妮特·卢曼(Janet Luhmann)提出了火星麦克风的主意:我参加火星科学和火星使命规划已经有几年了,我变得很猎奇,为什么没有人把声响作为咱们寻求用机器人完成感知的一部分?

前史上榜首个火星麦克风

卢曼和加州大学伯克利分校空间科学试验室的几位科学家搭档开端探究这个主意,运用像助听器麦克风这样的现成部件,并在美国宇航局艾姆斯研讨中心的火星风洞里,在类似火星的条件下测验了这个概念。成果很有期望,伯克利的科学家们开端以为,NASA或许乐意把麦克风飞到火星上,作为一种搭乘仪器,卢曼与行星协会就资助火星麦克风一事进行了接洽,并知道到了这样一种东西的公共利益价值。

可是,当向美国宇航局火星极地着陆器使命的科学参谋委员会提出这一概念时,麦克风的主意被彻底打消了。该使命将于1999年头发射,委员会说:这没有任何科学价值。弗里德曼回想说:这让人想起了行星使命的前期,榜首艘先驱者号和水手号飞船上没有装备相机,由于其时的科学才智是成像仅仅一种特技;不是很好的科学。现在很难幻想这一点,但其时的咨询委员会以为在火星上听到声响也仅仅一种特技。

大约在同一时间,美国宇航局局长丹·戈尔丁(Dan Goldin)建议一项建议,该建议促进了RKA和美国宇航局在未来火星使命上进行科学协作的主意,一起两国在国际空间站上建立了新的协作伙伴关系。因而,一台研讨火星大气层中尘土的RKA激光雷达仪器被选中在火星极地着陆器上飞翔。弗里德曼和卢曼后边问询激光雷达首席研讨员维亚切斯拉夫·林金(Viacheslav Linkin)是否有爱好在仪器上增加微型火星麦克风,终究容许了。

制作榜首个火星麦克风

在大众对倾听火星声响爱好不断涌现的支持下,行星协会筹集了10万美元来制作火星麦克风。Delory其时是Luhmann在伯克利的搭档之一,他加入了这个项目,并领导了将麦克风单元集成到LIDAR上的技能尽力,而不需要对仪器的功率、体积和分量分配进行任何调整。开端制作的火星麦克风是一个智能小盒子,边长各约5厘米,重50克。这款麦克风是为极点环境打造的,并对它进行了满意的测验,以了解它有多巩固。

研讨团队对该麦克风设备进行了一切可以幻想到的测验,运用真空、热室和振动台来保证它可以在火星恶劣的环境中发射、巡航、着陆和操作,并在他们衔接的每一种形式下作业。通过与激光雷达的集成和测验,麦克风作业得无懈可击,当他们将其衔接到着陆器上时,它作业得十分完美。要满意美国宇航局对麦克风的数据约束将被证明是一个应战,该团队在改善处理和办理录音的电子设备方面也分外尽力。

研讨团队当然不想发回没有声响或无趣声响的数据,所以运用了一个语音辨认芯片,它可以接纳麦克风中的声响,并将数据削减到真实易于办理的程度。这个解决方案触及几个技巧:麦克风可以录制一个小时,然后只传回最嘹亮的声响。它还可以在特定的时间段内随机收集音频样本,以防止每秒都要传回数据。火星极地着陆器于1999年1月3日发射升空,飞船一路抵达火星,并于12月3日开端下降到火星外表。

绝望与寄予厚望

忽然,飞船好像消失得无影无踪,控制器失去了来自航天器的信号,虽然再三尽力重建通讯,但再也没有听到火星极地着陆器的音讯。通过彻底的查询,工程师们得出结论,最有或许的状况是,火星极地着陆器坠毁发生在着陆器以为翻开着陆腿的颤动是触地时,所以它过早地封闭了引擎,它很或许高速坠入火星外表。卢曼回想道:这是一个巨大的绝望,由于火星麦克风在大众和媒体中引起了巨大的颤动,咱们在试验室开放了一间会议室,举行着陆活动并庆祝。

但当得知着陆失利时,有一些人留下来做出反响,但大多数人都在逃离,这对项目来说是一个适当悲痛的结局。但对火星麦克风项目的爱好仍在持续,在火星极地着陆器失过后,法国国家空间研讨中心(CNES)立即为方案于2007年发射的Netlander使命供给了第2次飞翔麦克风试验的时机。Netlander由四个遍及地球的小型相同着陆器组成,这些着陆器将研讨火星的大气层、外表和内部。

可是,由于资金困难,该使命在2004年被撤销,后来美国国家航空航天局(NASA)总算接受了为凤凰号着陆器装置火星麦克风的主意,凤凰号着陆器于2008年下降在火星北极邻近。凤凰号的麦克风是其下降成像体系的一部分,运用的规划与极地着陆器上的原始麦克风类似。行星协会将会供给大众宣扬。但就在发射前,工程师们检测到麦克风中存在潜在的电子问题,或许会影响其他体系,所以麦克风被停用。

听见火星总算要完成了

在凤凰号完成了评价当地宜居性和研讨火星水前史的主要使命方针后,有或许翻开麦克风。但在其他地方有更高的优先事项,依然忧虑或许的电气问题,所以在2008年11月凤凰号彻底停止作业火星北半球的冰冷条件之前,它从未翻开过。行星协会企图寻求在美国宇航局如“机会号”、“猎奇号”和“洞悉号”火星使命着陆器上装置麦克风,但未获成功。

这意味着完成听到火星声响的愿望取决于行将发射的“意志号”火星上。弗里德曼表明:现在行星协会对这次使命抱有和火星极地着陆器相同的期望,在这方面临我来说没有什么改变由于每逢咱们看到榜首张相片,或许任何使命的榜首个数据,都是令人振奋的,等候来自火星的榜首声声响也相同令人振奋。火星2020“意志号”上的麦克风在规划上与行星协会1999年发射的开端火星麦克风类似。

这是一条绵长的路途,或许你也刻不容缓地想终究听到来自火星的声响可以从火星车的视点看到火星已经有很长一段时间了,但可以为咱们对火星的了解增加另一种听觉的感觉,这将是令人难以置信和振奋的。

博科园|研讨/来自:美国行星协会/Nancy Atkinson

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