当地时间 5 月 8 日星期五,美国宇航局公布了火星探测器“毅力号”返回的最新文件,其中包括火星直升机“Intuit”在火星上进行第四次飞行的声音。这是人类历史上第一次有探测器在外星世界的表面记录下另一艘航天器的音频。
2021 年 4 月 30 日,当 Wit 进行第四次火星试飞时,连接到毅力号火星车上 SuperCam 仪器的麦克风捕捉到直升机旋翼发出的嗡嗡声和风声。那时,激光从远处照射在岩石上,用光谱仪研究它们的蒸汽,以揭示它们的化学成分。该仪器的麦克风记录激光撞击的声音,提供有关目标物理特性的信息,例如它们的相对硬度。麦克风还可以记录环境噪音,例如火星风。
法国国家航空航天研究所行星科学教授兼 SuperCam 麦克风科学负责人 David Mimoun 说:“这是一个巨大的惊喜。我们在地球上的测试和模拟表明,麦克风几乎听不见。直升机声音,因为火星大气对声音的传播有很强的抑制作用。不过,我们很幸运能在这么远的距离录制到声音,这将是我们了解火星大气的金矿。”
毅力号共有两个麦克风,SuperCam 仪器麦克风和作为火星车进入、下降和着陆摄像系统一部分的麦克风。这两个麦克风在 4 月 30 日之前在火星上采集到了声音,这是有史以来第一次从火星表面录制。
由于 Perseverance 是在距离见证人起飞和降落地点 80 米的观察点录制的,因此它捕获了见证人迄今为止所有飞行的视频,但任务团队直到见证人的第四次试飞才尝试录制音频。他们不确定麦克风是否能接收到任何飞行声音。即使在飞行过程中,当直升机的旋翼以每分钟 2,537 转的速度旋转时,火星稀薄的大气层也会大大减弱这种声音。在飞行的最初时刻,火星上的阵风也会遮蔽它。不过,仔细听,直升机旋翼的嗡嗡声在火星风中隐约可见。
科学家通过隔离 84 Hz 直升机旋翼的声音,降低 80 Hz 以下和 90 Hz 以上的频率,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。一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,嗡嗡声最为响亮。
美国宇航局喷气推进实验室 Perseverance 有效载荷开发经理 Soren Madsen 说:“这是不同有效载荷仪器套件相互补充并产生信息协同作用的一个例子。在这种特殊情况下,麦克风和视频让我们能够观察到直升机就像我们在野外一样,而来自其他仪器的附加信息证实了飞行路径的细节。”
SuperCam 是在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的领导下开发的火星救援中喷气推进实验室负责人,包括多个光谱仪、控制电子设备和软件。包括麦克风在内的桅杆组件由法国国家空间研究中心 (CNRS)、法国国家航空航天研究所和法国大学的几个实验室开发和建造。火星车甲板上的标定目标系统由西班牙巴利亚多利德大学提供。
2 月 18 日,Wit 和毅力号火星车降落在火星的 Jezero 陨石坑。数十亿年前火星救援中喷气推进实验室负责人,这是一个巨大的湖泊和河流三角洲。 4 月初,Wit 开始在外星球上首次展示人类飞行技术。它表现如此出色,以至于美国宇航局决定延长其任务。这架直升机现在正在过渡到一个新阶段,在此阶段它将尝试展示火星旋翼飞行器的侦察潜力。
Intuit即将进行第五次飞行测试,与之前的四次往返飞行不同,这次是单程飞行,Intuit将飞往距当前位置129米的新机场。新地点在毅力的计划路线上,两者必须保持相对靠近,因为威特的通信必须通过毅力进行。与此同时,毅力号正在为自己的科学任务做准备,该任务有两个主要目标:在火星上寻找古代生命的迹象,以及收集和储存数十个样本以备将来返回地球。
JPL Wit 机械工程主管乔什·拉维奇 (Josh Ravich) 说:“我们这次不会掉头,实际上我们要爬升到 33 英尺(10 米),并采用更多彩色和黑色- 区域的白色图像。在大约 110 秒的飞行后,Intent 将进行第一次单程飞行。当它降落在一个新的位置时,我们将开始一个新技术演示阶段。在这个阶段,我们将展示它可以做些什么来帮助未来的其他任务。”