240 m/s: prędkość dźwięku na Marsie

Około 240 m/s to wartość prędkości dźwięku na Marsie: to mniej niż prędkość dźwięku na Ziemi, gdzie dźwięk przemieszcza się z prędkością 340 m/s. Ta liczba nie jest zaskakująca, naukowcy od dawna się spodziewali, ale eksperyment przeprowadzony dzięki wytrwałemu łazikowi, który wylądował w lutym 2021 na powierzchni Marsa, pozwolił po raz pierwszy ją zmierzyć. Na miejscu. To nie jedyna cecha, która się różni, a analiza charakterystyki akustycznej Marsa może umożliwić poznanie atmosfery tej planety.

Dwa mikrofony na pokładzie

Perseverance jest również wyposażony w dwa mikrofony. Pierwszy został umieszczony z boku łazika i miał ocenić lądowanie, ale nie dał żadnych użytecznych wyników. Jednak mógł zostać użyty, gdy sonda wylądowała, aby uchwycić kilka sekund marsjańskiego środowiska dźwiękowego NASA ujawniła jego fragmenty. drugi mikrofon, Wyprodukowane we Francji przez zespół z Wyższego Instytutu Lotnictwa i Astronautyki (ISAE-Supaero) w Tuluzie, zainstalowane Na SuperCam znajduje się na szczycie masztu łazika.

To właśnie ta ostatnia została wykorzystana do tego pomiaru przeprowadzonego przez zespół z Los Alamos Laboratory w Nowym Meksyku. SuperCam jest również wyposażony w laser, który służy do analizy natury skał na powierzchni Marsa. Ten laser zwykle wystrzeliwuje serię od 30 do 150 impulsów, w zależności od zamierzonego celu. Te strzały powodują odbiór fal uderzeniowych przez mikrofon Dzięki precyzyjnej synchronizacji wstępnej pomiędzy laserem a mikrofonem, czas propagacji można określić z dokładnością do ±10 μs.

Wizja artysty z lasera SuperCam wystrzeliwującego wybuchy w marsjańską skałę. kredyt: CNES.

Badacze mogli również pracować nad dźwiękami wytwarzanymi przez ostrza drona pomysłowy helikopter który w ciągu ostatniego roku kilkakrotnie przeleciał nad obszarem, na którym działa Wytrwałość. W sumie mieli do przeanalizowania około 5 godzin nagrań dźwiękowych. Więcej niż wystarczająco, aby określić prędkość propagacji dźwięku, jak ogłoszono na 53. Konferencji „księżycowy A planetarny wiedziećktóre miało miejsce 8 marca

Specyfika Marsa

Jeśli dźwięk na Marsie porusza się znacznie wolniej niż na Ziemi, to dlatego, że panuje tam niższa temperatura atmosfery (średnio około -70°C), a ciśnienie jest 100 razy niższe (około 10 milibarów). Ale prędkość propagacji dźwięku nie jest jedyną różnicą: wydaje się również, że zmienia się nieznacznie na bardzo krótkich dystansach, w zależności od tego, czy przecina obszary subtelnych różnic temperatur, które dotychczas były niewykrywalne przez dedykowane czujniki temperatury. Wreszcie, atmosfera Marsa składa się głównie z dwutlenku węgla, ale z dwutlenku węgla₂ Wibruje różnie przy niskich i wysokich częstotliwościach, dzięki czemu częstotliwości powyżej 240 Hz przemieszczają się 10 m/s przed niższymi częstotliwościami. W rezultacie dźwięk ulega zniekształceniom, które dają wyjątkowe wrażenia słuchowe, jeśli pewnego dnia ucho będzie w stanie go zatrzymać…

Słuchanie nagrań persystencji, jak również badanie charakterystyki fal dźwiękowych, dostarcza planetologom nowy sposób badania marsjańskiej atmosfery. Już ujawnił niewielkie wahania temperatury. Naukowcy zamierzają teraz przyjrzeć się zmianom atmosferycznym wywołanym zmianami pór roku i cyklu dnia/nocy. Nadal mają materiał do zdekodowania, ponieważ przeanalizowano tylko część 5 godzin dźwięku.