失败过后,NASA第三次尝试将麦克风带上火星
文章來源:universetoday
原作:MATT WILLIAMS,編譯:張雨荷
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https://www.universetoday.com/144970/mars-2020-will-be-the-third-time-that-nasa-has-tried-to-send-a-microphone-to-mars/
今年夏天,早則 7 月中旬,遲則 8 月初,NASA 的 Mars 2020 火星探測車將發射升空,并預計于 2021 年 2 月到達火星。Mars 2020 在 Jezero 環形山著陸之后,將追隨上一代火星車好奇號的腳步,尋找火星過去及現在可能存在生命的證據,并執行運送樣品返回地球的任務。
為了確保探測計劃的順利進行,Mars 2020 將搭載一套最先進的儀器設備,其中之一便是超級相機 SuperCam。SuperCam 包括一套相機、激光和光譜儀,它安裝在 Mars 2020 的桅桿頂端,一旦投入使用,將能夠用于研究火星表面巖石的化學成分和礦物結構,并且如果足夠幸運的話將在火星上找到微生物化石。
SuperCam 是 Mars 2020 搭載的七種儀器之一。它將幾個體積相當大的設備組合在一起,并壓縮進了一個約燕麥盒大小的包裝之中。SuperCam 本質上其實是上一代好奇號火星車搭載的 ChemCam 的升級,它集照相機、激光和光譜儀為一體,能夠識別火星巖石和土壤的化學成分以及原子結構。
Mars 2020 的頂端是名為 SuperCam 的激光探測設備,它可以蒸發巖石表面材料進而研究蒸發產生的等離子體。圖片來源 NASA/JPL-Caltech
SuperCam 另一個有趣的功能是 ChemCam 配備的紅外激光束,它可以將巖石和土壤樣品加熱到 10000 °C 。該方法稱為激光誘導擊穿光譜(LIBS),產生的激光能夠蒸發距離 7 米之內的巖石和土壤,而儀器配備的照相機和光譜儀能夠分析產生的蒸氣,以了解其化學成分。
這一技術使得研究人員能夠分析火星車和機械臂無法觸及區域內的礦物結構。科學家們尤其感興趣的是,Jezero 環形山附近預計會存在大量由水、粘土、碳酸鹽和硫酸鹽形成的礦物質,就像好奇號火星車 2012 年著陸的 Gale 環形山一樣,那里被認為曾是古代的河流三角洲,有著水流沖刷過的痕跡。
SuperCam 的另一個關鍵作用就是挑選放入未來的樣品緩存系統的巖石樣品。這些樣品將被收集在金屬管內,并存放于預定地點,以便今后的火星探測車找到并帶回地球。同 ChemCam 一樣,在任務控制器不可用時,SuperCam 將通過人工智能技術來尋找值得分析的目標。
與上一代火星車相比,Mars 2020 使用的是新一代的人工智能,它將允許 SuperCam 非常精確地定位到很小的巖石結構。另一項升級是加入了一個新的綠色激光器,利用拉曼光譜學的原理,這一激光束將激發材料表面的化學鍵來確定其分子組成。此外,SuperCam 還能夠利用太陽反射的可見光和紅外光來發現特定種類的礦物結構。
SuperCam 上還裝載了一個麥克風,以便科學家能夠在激光擊中目標時聽到產生的爆破聲。根據巖石材料特性的不同,這種聲音將會有細微的變化。來自法國天體物理學研究中心(IRAP)的研究員、SuperCam 科研團隊的 Sylvestre Maurice 解釋道:
"這一麥克風對于幫助我們從一定距離外分析巖石樣本起到了實質性的作用,但我們也可以用它來直接記錄火星景觀或者是火星車桅桿轉動的聲音,"
Mars 2020 火星車將是 NASA 第三次嘗試向火星發送這種特殊設計的麥克風。前兩次分別是 1999 年的火星極地著陸器和 2008 年的鳳凰著陸器:前者在火星表面墜毀,而后者由于麥克風電路出現問題而導致無法使用。
Mars 2020 還將配備另一個麥克風用于記錄其進入火星大氣、下降和著陸時的音效,捕捉 EDL(Entry, Descent, and Landing)模組在火星大氣層下降時所產生的聲音。它記錄到的音頻也將直接添加到火星車相機拍攝的全彩視頻當中,讓觀眾能夠有史以來第一次在觀看火星著陸畫面的同時收聽到聲音。
如果 Mars 2020 火星車真的能在火星上發現生命存在的證據(無論是化石還是生物)那么我敢打賭,這將一定是一個“動聽”的發現!
總結
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