Was uns Aufzeichnungen des Perseverance-Rover über Geräusche auf dem Mars verraten

Der Perseverance-Rover erregte die Fantasie der Welt, als er kurz nach seiner Ankunft auf dem roten Planeten im Jahr 2021 Geräusche von der Marsoberfläche aufzeichnete. Er nahm Geräusche des Marswinds sowie die Geräusche auf, die er selbst machte, und es gelang ihm sogar, Geräusche einzufangen die Geräusche des Ingenuity-Hubschraubers in Aktion. Jetzt haben Wissenschaftler diese Aufnahmen analysiert, um herauszufinden, wie sich Schall auf dem Mars ausbreitet, und festgestellt, dass die Schallgeschwindigkeit dort nicht konstant ist – sie hängt von der Tonhöhe ab.

Eine der Herausforderungen bei der Aufzeichnung von Geräuschen auf dem Mars besteht darin, dass die Wissenschaftler aufgrund der dünnen Atmosphäre dort unsicher waren, ob es überhaupt möglich sein würde, Geräusche aufzuzeichnen. Die Atmosphäre besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid, das auch Schallwellen absorbiert. Die Tatsache, dass die Mikrofone von Perseverance Ingenuity aus einer Entfernung von 80 Metern aufnehmen konnten, war also eine Überraschung und eine Freude.

Das bedeutet aber, dass die verfügbaren Aufnahmen eher leise sind. „Der Mars ist aufgrund des niedrigen Luftdrucks sehr ruhig“, sagte der Mitautor der Studie Baptiste Chide vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico in einer Erklärung . „Aber der Druck ändert sich mit den Jahreszeiten auf dem Mars.“ Das bedeutet, dass wir in Zukunft mit Änderungen an den aufgezeichneten Geräuschen rechnen können. „Wir treten in eine Hochdrucksaison ein“, sagte Chide. „Vielleicht wird die akustische Umgebung auf dem Mars weniger leise sein als bei unserer Landung.“

Das seltsamste Ergebnis der Studie ist, dass die Schallgeschwindigkeit auf dem Mars variabel ist. Hier auf der Erde beträgt die Schallgeschwindigkeit 767 Meilen pro Stunde. Aber auf dem Mars hängt die Geschwindigkeit, mit der sich Schall fortbewegt, von seiner Tonhöhe ab: Niedrige Töne breiten sich mit etwa 837 km/h aus, und höhere Töne bewegen sich erheblich schneller mit 559 km/h. Dies scheint auf die extreme Natur der dünnen, kalten Atmosphäre zurückzuführen zu sein.

Die Aufnahmen wurden mit den beiden Mikrofonen von Perseverance gemacht: Eines auf seinem SuperCam-Instrument, das verwendet wird, um die Geräusche zu hören, die entstehen, wenn ein Laser auf ein Felsziel trifft, um eine Spektroskopie durchzuführen, und ein zweites, das die Geräusche von Luftstößen aus dem Gaseous Dust Removal Tool aufzeichnet befreit Gesteinsoberflächen von Schutt. Das SuperCam-Mikrofon wird hauptsächlich für die wissenschaftliche Arbeit verwendet.

„Das Mikrofon kommt jetzt mehrmals täglich zum Einsatz und leistet sehr gute Dienste; Seine Gesamtleistung ist besser als das, was wir modelliert und sogar in einer marsähnlichen Umgebung auf der Erde getestet haben“, sagte David Mimoun, Professor am Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO) und Leiter des Teams die das Mikrofonexperiment entwickelt haben. „Wir konnten sogar das Summen des Mars-Helikopters aus großer Entfernung aufzeichnen.“

Die Realisierbarkeit der Erforschung von Geräuschen auf dem Mars eröffnet neue Wege der Forschung . „Das ist eine neue Art der Untersuchung, die wir noch nie zuvor auf dem Mars angewandt haben“, sagte Sylvestre Maurice, Astrophysiker an der Universität von Toulouse in Frankreich und Hauptautor der Studie. „Ich erwarte viele Entdeckungen, die die Atmosphäre als Schallquelle und Ausbreitungsmedium nutzen.“