麦克风也能上火星?NASA将在7月发射带有麦克风的火星车登陆火星

今年夏天,也就是7月中旬到8月初,“火星2020”探测器将会发射,并在2021年2月到达火星。一旦它在杰泽罗陨石坑着陆,它将继续它的前辈——好奇号火星车的足迹。这将包括寻找火星过去宜居性和可能存在生命(过去和现在)的证据,以及样本返回任务。

为了完成这些任务,2020年的火星探测器将依靠一套先进的仪器。其中一个是超级摄像头,它包括一个摄像头、一个激光和光谱仪,安装在探测器的桅杆(或“头”)上。一旦投入使用,这个仪器将被用来研究火星岩石的化学和矿物学,并(如果幸运的话)找到火星上微生物生命化石的证据。

麦克风也能上火星?NASA将在7月发射带有麦克风的火星车登陆火星

即将到来的火星任务的麦克风将被安装在超级摄像机上,如图所示,用激光轰击岩石。

超级摄像机是“火星2020”漫游者使用的七个设备之一,它将通常几个相当大的设备组合成一个包装袋,这个包装袋的大小基本上相当于一个麦片盒。它本质上是“好奇号”化学相机的下一代版本,将照相机、激光和光谱仪组合成一个单一的仪器,能够识别岩石和土壤的化学成分和原子结构。

另一个有趣的特性是化学相机的红外激光束,它可以将岩石和土壤样品加热到最高10000°C(18000°F)的温度,这种方法被称为激光诱导击穿光谱(LIBS)。这种激光能够在7米(20英尺)的距离内蒸发岩石和土壤,同时仪器的照相机和光谱仪分析产生的蒸汽,以了解它的化学组成。

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“火星2020”的桅杆,或“头”,包括一个称为超级凸轮的激光仪器,可以蒸发岩石材料和研究产生的等离子体。

这将使研究人员能够识别那些原本是探测车及其机械臂无法接触到的矿物。特别令人感兴趣的是在有水存在的情况下形成的矿物(粘土、碳酸盐和硫酸盐),预计在杰泽罗陨石坑中含量丰富。很像盖尔环形山(好奇号在2012年降落的地方),这个环形山被认为曾经有流动的水在里面(正如古老的河流三角洲所显示的那样)。

超级摄像头对岩芯样本的选择也至关重要,岩芯样本将被添加到漫游者的样本缓存系统中。这些样本将被收集在金属管中,并被放置在预定的位置,以便未来的任务检索并带回地球。和化学摄像机一样,超级摄像机将在任务控制器不可用时使用人工智能来寻找值得分析的目标。

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然而,2020年火星探测器使用的人工智能将是一个升级版本,允许超级摄像头非常精确地对准小岩石特征。另一个新特性是绿色激光,它可以通过激发表面物质的化学键(即拉曼光谱)来确定它们的分子组成。超级相机还将能够利用太阳反射的可见光和红外线(VISIR)光来发现特定类型的矿物。

超级摄像机还包括一个麦克风,这样科学家们就能在激光击中目标时听到由此产生的砰砰声。根据岩石的物质属性,这种声音会发生微妙的变化。正如超级摄像机科学团队成员、天体物理与行星科学研究所(IRAP)研究员所解释的那样:麦克风的实际用途是告诉我们一些关于火星上的岩石目标的位置,但我们也可以用它来直接记录火星地貌的声音,或者是探测车桅杆旋转的声音。

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火星2020任务将第三次麦克风这个特殊的设计发送到火星,前面被火星极地登陆者号/深空2任务(1999年坠毁在火星表面)和凤凰号)(2008),它遭受了电气问题阻止它使用麦克风。

“火星2020”任务还将配备一个入口、下降和着陆麦克风,它将捕捉EDL模块下降穿过火星大气层时产生的声音。它录制的音频还将被添加到漫游者相机拍摄的全彩视频中,观众将首次体验登陆火星的外观和声音。

如果2020年的火星探测器发现火星上有生命存在的证据(无论是化石还是生物),你可以打赌这个发现一定会有惊喜!

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