NASA的毅力號火星車，現在正在火星上工作。在它的SuperCam上攜帶了一個麥克風。

（圖源：NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science System）

事實證明，毅力號上裝載的麥克風對于科學家和工程師有著極大的意義。這些麥克風可以識別火星上的風，甚至可以聽到火星車內部因激光產生的斷斷續續的爆裂聲。

相似的，靈巧號火星直升飛機旋轉的螺旋槳產生的聲音和毅力號上火星氧氣原位資源利用實驗（MOXIE）的泵產生的聲音也被這個麥克風識別到了。

杰澤羅隕石坑內的毅力號上搭載的儀器收集到了大量珍貴數據，這足以說明人類是時候把麥克風搭載在去往其他行星的探測器上了。

國際上做的努力

蒂莫西·萊頓是英國南安普頓大學超聲波和水下聲學專業的一位教授。他十分支持各國在火星或其他行星探測器上安裝麥克風。

“這項工作不僅僅是聽聲音，”萊頓告訴space.com，因為這些數據可以告訴研究者火星上風，溫度，大氣化學成分和湍流的各種信息。“你可以從聲音中解讀出大量的信息。”萊頓說。

萊頓致力于提高公眾對于其他行星聲音的興趣，以保證政策制定者會把麥克風送到其他行星。

軟件問題

毅力號火星車內部，被金色金屬包裹的是火星氧氣原位資源利用實驗，它發出的聲音被SuperCam搭載的麥克風探測到了。（圖源：NASA/JPL-Caltech）

為此 ，萊頓向當地的一個天文館捐贈了一套聲音模擬設備，他的目標是與兒童互動并激發他們對科學和工程的興趣。這套設備中的軟件會模擬播放自然界中產生的聲音，例如雷聲，風聲和火山爆發聲——這些聲音會伴隨著天文館展示對金星，火星和土星最大的衛星泰坦的探索的視頻。這個軟件也可以改變演講者或觀眾的聲音，模擬他們在其他星球的聲音。

“這同時也提供了一個關于聲音的產生背后的科學道理，”萊頓說。“但是那些重大的突破是來自于毅力號的，與它相比，我做的工作微不足道，他只是讓人們產生興趣罷了。”

可以聽見的聲音

在2021年二月登錄火星后，NASA的毅力號火星車是第一個從那顆紅色的行星上傳輸可以聽見的聲音數據。

這個帶輪子的機器人配備了兩個麥克風：SuperCam麥克風，位于火星車可旋轉的桅桿頂部，另一個麥克風則位于火星車固定的一側。

SuperCam麥克風已經記錄了風和湍流的聲音以及火星車上各種設備工作時產生的聲音。這同時也意味著我們可以廉價的現場分析聲波是怎么在火星二氧化碳主導的，薄的大氣層中是如何呈現自我的。

聲音簽名

火星上的記錄的聲音一般產生于三種原因：大氣活動（例如風聲和湍流），位于SuperCam上的激光誘導擊穿光譜（LIBS）設備產生的沖擊波，以及火星車自身設備產生的聲音，例如馬達轉動輪子的聲音。

例如，根據MIT海斯塔克天文臺的工作人員邁克爾·赫克特，MOXIE在SuperCam麥克風的幾乎每一次錄音都可以被聽到。

“這個麥克風之所以在火星車最高的位置是因為要盡量避免其他設備產生的聲音干擾它的記錄。”赫克特告訴space.com。

另一個人造聲音是來自靈巧號火星直升飛機的高速旋轉的螺旋槳。靈巧號的幾次試飛距離麥克風足夠近，于是也被記錄了下來。

毅力號歌單

現在我們已經有一套“毅力號”歌單了，這個歌單里記載了數小時的火星聲音。約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的研究人員拉爾夫·洛倫茲和洛斯阿拉莫斯國家實驗室空間和行星探索小組的巴蒂斯特·奇德說。

在聲學學會最近的一次會議中，研究人員報告了火星聲音中最突出的就是靈巧號火星直升飛機的螺旋槳發出的聲音。

在一個有關的論文當中，洛倫茲說收集直升機的數據對于理解火星大氣具有重要意義。另外，這些聲音的測量是我們診斷直升機飛行狀態的一個重要工具，這可能對未來的火星采樣任務具有重要意義。

洛倫茲和他的同事們同時也注意到了NASA的蜻蜓號飛行器著陸土衛六泰坦的任務重也可以攜帶一個或多個麥克風，這些麥克風可以測量轉子或電機的運行情況，也許可以收集到泰坦上的各種聲音。

靈巧號火星直升飛機的試飛被毅力號的麥克風檢測到了，這可以提供十分寶貴的工程和科學數據。（圖源：Ralph Lorenz 等人（NASA/JPL-Caltech、亞利桑那大學/HiRISE）

壓力的信號

木星被冰覆蓋的衛星歐羅巴被科學家認為是一顆沒有聲音的衛星，充滿了活躍的冰火山。 （圖片來源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS；圖像處理：Kevin M. Gill CC BY 3.0）

為了計劃未來去往其他天體上的任務也會攜帶麥克風之類的聲學設備并正確的設計他們，萊頓說預測那些世界上會產生的聲音信號是非常有用的。這些預測可以說明單麥克風系統應該被改成三麥克風系統，他說。

金星上的閃電的發生率被認為是地球上的一半左右。另外閃電也有可能產生聲音信號，火星上的沙塵暴也會產生壓力信號，萊頓說。

然后就是一些證據指出海衛一特里同，木衛一和木衛二艾奧和歐羅巴以及土衛二和土衛六恩科多拉斯和泰坦上可能存在的冰火山，萊頓指出。

最后一句話：事實證明外太空也是一個聲音傳播的絕佳地點。

BY: Leonard David

FY: Chen Li

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來源: 天文在線