Der Perseverance-Rover erregte mit seiner Aufnahme die Fantasie der Welt Geräusche von der Marsoberfläche kurz nach seiner Ankunft auf dem Roten Planeten im Jahr 2021. Es zeichnete die Geräusche des Marswinds sowie die Geräusche auf, die er selbst erzeugte, und es gelang ihm sogar, die Geräusche des Ingenuity-Hubschraubers in Aktion einzufangen. Nun haben Wissenschaftler diese Aufnahmen analysiert, um zu erfahren, wie sich Schall auf dem Mars ausbreitet, und dabei herausgefunden, dass die Schallgeschwindigkeit dort nicht konstant ist, sondern von der Tonhöhe abhängt.
Der Perseverance Rover der NASA erfasst Puff-, Surr- und Zap-Geräusche vom Mars
Eine der Herausforderungen bei der Aufzeichnung von Geräuschen auf dem Mars besteht darin, dass die Wissenschaftler aufgrund der dünnen Atmosphäre dort nicht sicher waren, ob es überhaupt möglich sein würde, Geräusche aufzuzeichnen. Die Atmosphäre besteht größtenteils aus Kohlendioxid, das auch dazu neigt, Schallwellen zu absorbieren. Daher war die Tatsache, dass die Mikrofone von Perseverance Ingenuity aus einer Entfernung von 80 Metern aufnehmen konnten, eine Überraschung und eine Freude.
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Dies bedeutet jedoch, dass die verfügbaren Aufnahmen tendenziell leise sind. „Der Mars ist aufgrund des niedrigen Atmosphärendrucks sehr ruhig“, sagte Mitautor der Studie Baptiste Chide vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico in einem Stellungnahme. „Aber der Druck ändert sich mit den Jahreszeiten auf dem Mars.“ Das bedeutet, dass wir in Zukunft mit Änderungen an den aufgenommenen Geräuschen rechnen müssen. „Wir stehen vor einer Hochdrucksaison“, sagte Chide. „Vielleicht wird die akustische Umgebung auf dem Mars weniger ruhig 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 ausbreitet, von seiner Tonhöhe ab: Tiefe Töne breiten sich mit etwa 537 Meilen pro Stunde aus, und höhere Töne bewegen sich mit 559 Meilen pro Stunde deutlich schneller. Dies scheint auf die extreme Beschaffenheit der dünnen, kalten Atmosphäre zurückzuführen zu sein.
Die Aufnahmen wurden mit den beiden Mikrofonen von Perseverance gemacht: Eines an seinem SuperCam-Instrument, mit dem die Geräusche gehört werden, die entstehen, wenn ein Laser auf seinen Stein trifft Ziel, um Spektroskopie durchzuführen, und ein zweites, das die Geräusche von Luftstößen des Gasstaubentfernungsgeräts aufzeichnet, das Gesteinsoberflächen reinigt Trümmer. Das SuperCam-Mikrofon wird hauptsächlich für die wissenschaftliche Arbeit verwendet.
„Das Mikrofon wird mittlerweile mehrmals täglich genutzt und leistet eine hervorragende Leistung; 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, das das Mikrofon entwickelt hat Experiment. „Wir konnten sogar das Summen des Mars-Helikopters aus großer Entfernung aufzeichnen.“
Die Machbarkeit der Erforschung von Geräuschen auf dem Mars eröffnet neue Wege der Forschung. „Es ist eine neue Art der Forschung, die wir noch nie zuvor auf dem Mars genutzt haben“, sagte Sylvestre Maurice, Astrophysiker an der Universität Toulouse in Frankreich und Hauptautor der Studie. „Ich gehe davon aus, dass es noch viele Entdeckungen geben wird, bei denen die Atmosphäre als Schallquelle und Ausbreitungsmedium genutzt wird.“
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