毅力号火星车捕捉到机智号直升机旋翼发出的嗡嗡声和风声

2021-05-08 10:58:11来源：网易科技

5 月 8 日，当地时间周五，美国宇航局(NASA)公布了火星车“毅力号”传回的最新文件，里面包括火星直升机“机智号”在火星上进行第四次飞行时的声音。这是人类史上首次通过探测器在外星世界表面录制另一架航天器发出声音的音频。

2021 年 4 月 30 日，机智号进行了第四次火星试飞，毅力号火星车上的 SuperCam 仪器附带的麦克风捕捉到了这架直升机旋翼发出的嗡嗡声和风声。当时，激光从远处照射岩石，用光谱仪研究它们的蒸气以揭示化学成分。该仪器的麦克风记录了激光打击的声音，这些声音提供了有关目标的物理属性信息，比如它们的相对硬度。麦克风还可以记录周围的噪音，比如火星风声。

法国国立高等航空航天学院行星科学教授、SuperCam 麦克风科学负责人大卫・米蒙 (David Mimoun) 说：“这是个巨大的惊喜。我们在地球上进行的测试和模拟表明，麦克风几乎听不到直升机发出的声音，因为火星大气会强烈抑制声音的传播。不过，我们很幸运在这么远的地方记录下了声音，它将成为我们了解火星大气的一座金矿。”

毅力号共携带有两个麦克风，分别是 SuperCam 仪器麦克风和作为火星车进入火星大气层、下降和着陆摄像系统组成部分的麦克风。这两个麦克风在 4 月 30 日之前就已经捕捉到了火星上的声音，这是有史以来首次在火星表面进行录音。

由于毅力号在距机智号起降地点 80 米的观测点进行记录，它抓拍到了到目前为止机智号的所有飞行视频，但任务团队直到机智号进行第四次试飞才尝试录制音频。他们不确定麦克风是否能捕捉到任何飞行声音。即使在飞行过程中，当直升机旋翼以每分钟 2537 转的速度旋转时，声音也会因为火星稀薄的大气而大大减弱。在飞行的最初时刻，火星上的阵风也会遮蔽它。不过，仔细倾听，直升机旋翼发出的嗡嗡声在火星风中隐约可闻。

科学家们通过隔离 84 赫兹的直升机旋翼声音，将频率降低到 80 赫兹以下和 90 赫兹以上，并增加剩余信号的音量，使以单声道录制的音频更容易被听到。有些频率被削减，以突出直升机的嗡嗡声。当直升机通过摄像机的视野时，嗡嗡声最大。

NASA 喷气推进实验室的毅力号有效载荷开发经理索伦・马德森 (Soren Madsen) 说：“这是不同的有效载荷仪器套件相互补充、产生信息协同效应的一个例子。在这种特殊情况下，麦克风和视频让我们可以观察直升机，就像我们在现场一样，而其他仪器产生的附加信息可以确认飞行路线的细节。”

SuperCam 是由新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室领导开发的，包括几个光谱仪、控制电子设备和软件。包括麦克风在内的桅杆装置是由法国国家空间研究中心 (CNRS)、法国国立高等航空航天学院以及法国大学的几个实验室共同研发建造的。火星车甲板上的校准目标系统由西班牙巴拉多利德大学提供。

2 月 18 日，机智号随同毅力号火星车降落在火星耶泽洛陨石坑。数十亿年前，这里曾是个巨大湖泊与河流三角洲。4 月初，机智号开始了人类首次在外星球上进行的飞行技术演示。其表现非常出色，为此 NASA 决定延长其任务期限。这架直升机现在正在过渡到一个新的阶段，在此期间它将试图展示火星旋翼机在侦察方面的潜力。

机智号即将进行第五次飞行测试，与前四次往返飞行不同的是，这次飞行属于单程飞行，机智号将飞往距其当前位置 129 米的新机场。这个新地点在毅力号计划中的路线上，两者必须保持相对较近的距离，因为机智号的通信必须通过毅力号完成。与此同时，毅力号正准备投入到自己的科学任务中，这项任务有两个主要目标：寻找火星古代生命的迹象，以及收集和储存数十个样本，以便未来送返地球。

喷气推进实验室“机智号”机械工程负责人乔什・拉维奇 (Josh Ravich) 表示：“我们这次不会掉头往回飞，而且实际上将攀登到 33 英尺 (10 米) 的新高度，并拍摄该地区更多的彩色以及黑白图像。经过大约 110 秒的飞行后，机智号将会着陆，完成它的首次单程旅行。当它降落在新的地点时，我们将开始一个新的技术演示阶段。在这个阶段，我们将展示其可以做些什么来帮助未来的其他任务。”

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