Что записи марсохода Perseverance говорят нам о звуке на Марсе

Марсоход Perseverance поразил мир, когда записал звуки с поверхности Марса вскоре после прибытия на красную планету в 2021 году. Он записал звуки марсианского ветра, а также шумы, которые издавал сам, и ему даже удалось звуки вертолета Ingenuity в действии. Теперь ученые проанализировали эти записи, чтобы узнать, как звук распространяется на Марсе, и обнаружили, что скорость звука там непостоянна — она зависит от высоты звука.

Одна из проблем записи звуков на Марсе заключается в том, что из-за того, что там настолько тонкая атмосфера, ученые не были уверены, будет ли вообще возможно записывать звуки. Атмосфера состоит в основном из углекислого газа, который также имеет тенденцию поглощать звуковые волны. Так что то, что микрофоны на Perseverance смогли записать Ingenuity с расстояния 80 метров, стало неожиданностью и восторгом.

Но это означает, что доступные записи, как правило, тихие. «На Марсе очень тихо из-за низкого атмосферного давления», — говорится в заявлении соавтора исследования Батиста Чиде из Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико. «Но давление меняется в зависимости от времени года на Марсе». Это означает, что мы можем ожидать изменения звуков, записанных в будущем. «Мы вступаем в сезон высокого давления», — сказал Чиде. «Возможно, акустическая среда на Марсе будет менее тихой, чем была, когда мы приземлились».

Самый странный вывод исследования заключается в том, что скорость звука на Марсе непостоянна. Здесь, на Земле, скорость звука составляет 767 миль в час. Но на Марсе скорость, с которой распространяется звук, зависит от его высоты: низкие звуки распространяются со скоростью около 537 миль в час, а более высокие звуки распространяются со скоростью 559 миль в час. По-видимому, это связано с экстремальным характером разреженной холодной атмосферы.

Записи были сделаны с использованием двух микрофонов Perseverance: один на его инструменте SuperCam, используемый для прослушивания звуков, издаваемых лазером, ударяющим по каменной цели, для выполнения спектроскопии, и второй, который записывает звуки струй воздуха из инструмента для удаления газовой пыли, который очищает каменные поверхности от мусора. Микрофон SuperCam является основным, используемым для научной работы.

«Микрофон теперь используется несколько раз в день и работает очень хорошо; его общая производительность лучше, чем то, что мы смоделировали и даже протестировали в марсианской среде на Земле», — сказал Дэвид Мимун, профессор Высшего института аэронавтики и космоса (ISAE-SUPAERO) и руководитель группы. которая разработала эксперимент с микрофоном. «Мы могли бы даже записать гудение марсианского вертолета на большом расстоянии».

Жизнеспособность исследования звуков на Марсе открывает новые возможности для исследований . «Это новое чувство исследования, которое мы никогда раньше не использовали на Марсе», — сказал Сильвестр Морис, астрофизик из Университета Тулузы во Франции и ведущий автор исследования. «Я ожидаю много открытий, используя атмосферу в качестве источника звука и среды распространения».