火星のサウンドスケープを聞く-スカイ＆テレスコープ

NASAのパーサヴィアランスローバーのマイクは、火星のオーディオ環境が地球のオーディオ環境とはまったく異なることを明らかにするサウンドスケープを録音しました。 着陸から2日後に撮影された未処理の録音では、かすかなゴツンという音に続いて、マイクに突風が吹くのが聞こえます。

強打はローバー内を移動する何かから来るかもしれませんが、マイクが拾うノイズのほとんどは風から来ると、オンラインで公開された火星の録音の分析を公開した大規模な国際チームのメンバーであるアレックス・ストット（トゥールーズ大学）は言います4月1日 自然。 このグループは、サウンドスケープを使用して、火星、その大気、および火星とローバーとの相互作用を研究しています。

理論家は以前に火星大気の音響をモデル化したことがありましたが、モデルをテストするための測定が不足していました。 NASAのマーズポーラーランダーはマイクを搭載していましたが1999年に墜落し、フェニックスランダーは2008年に着陸に成功したときにマイクを搭載しましたが、技術的な問題によりマイクが機能しませんでした。

3番目の試みの魅力：パーサヴィアランスの2つのマイクは、2021年2月18日に着陸した直後に機能し始めました。スーパーカム機器のマストの1つは、着陸の翌日、マストが展開された後、オンになりました。 地上2.1メートルにあります。 2つ目は、入口、降下、着陸カメラの地上1メートルにあり、着陸後2日目にオンになりました。 それらの位置では、火星の風からの自然な音とローバーからのノイズを拾います。

火星の音

サウンドスケープは、音波の伝播によって形作られます。音波の伝播は、音波が通過するガスの圧力と組成に依存します。 火星の空気の圧力は地球の大気の1％未満であり、約95％の二酸化炭素で構成されているため、2つの惑星で音の振る舞いが異なるのは当然のことです。 違いが組み合わさって、火星では地球の約100倍の音波が減衰します。

火星の風は乱流であり、音を発生させ、渦または渦を形成します。これらはスケールが縮小し、徐々にエネルギーを消費します、とStottは言います。 薄い大気は、日中は乱流対流と急激な圧力変動を助長しますが、夜間は放射冷却が強く、乱流を抑制する安定した状態を作り出します。

忍耐力は、数メートル離れた岩を蒸発させるためにレーザーパルスを発射するときの音速を測定できます。 マイクは、レーザーの熱によって生成されたその後の衝撃波を次のように記録します クリック数。 レーザーパルスとクリックの間の時間を計時することで、科学者は音速を測定でき、地球上の340 m / s（760 mph）よりも遅い240メートル/秒（540 mph）であることを確認できます。

測定はまた火星の音が他の奇妙な癖を持っていることを示しています。 1つは、火星の空気の大部分を構成する二酸化炭素の振動共鳴のために、音の周波数が240ヘルツを超えると、音速が約10 m/sジャンプすることです。 その違いは小さいように見えるかもしれませんが、それは可聴スペクトルの中心に近く、人間の耳には違和感があるように見えるのに十分な大きさです。 “似たような [jump] 地球上で起こりますが、それはより高い周波数と成層圏で起こります」とストットは言います、それで誰も気づきません。

火星の空気中の音の伝達は地球よりも弱く、周波数とともに急激に低下するため、火星は静かな場所です。 NASAの マーズ2020のウェブサイト したがって、一般的な地上の音を火星でどのように聞こえるかのモデルと対比することによって、違いを示しています。 たとえば、都市交通の音は火星では多少低下しますが、 鳥のさえずり ほとんど何にも落ちないでしょう。

（ただ楽しみのために、あなたもすることができます 自分で録音する 同じサウンドモデルを使用して、火星でどのように聞こえるかを確認してください！）

忍耐力の音

火星のマイクは、機器の性能を監視し、ローバー機器をテストするためのデータも収集します。 火星で酸素を生成する可能性をテストするために、NASAはMOXIEと呼ばれる実験を実行しています。 「たくさんのポンプが搭載されています」とStott氏は言います。機械からの音は、洗濯機からの振動を聞くなど、地球上のエンジニアがその動作を監視するのに役立ちます。 マイクはまた、小型の実験用ヘリコプターからのノイズを検出するのに十分な感度があることが証明されました 創意工夫 それが別の惑星を飛ぶ最初の航空機になったとき。

「私たちは新しい探索方法として音を使用しています」とStott氏は言います。 火星は、何度も試みた後、私たちがそうしなければならなかった最初の機会を表しています。 同じように太陽系の他の物体を探索できるようになるまでにはしばらく時間がかかるかもしれません。

土星最大の月タイタンは、地球よりも約50％高い接地圧を持つ窒素メタン大気を持っています。 金星の過熱二酸化炭素大気の接地圧は地球の90倍以上です。 しかし、ドラゴンフライからタイタン、2つのオービター、金星への大気探査など、これらの世界への今後のミッションには、まだマイクが含まれていません。

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