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“洞察”号听到火星风

作者:时间:2019-03-04点击数:

    “洞察”号让人类首次听到火星风声。图片来源:NASA/JPL-Caltech

  美国宇航局(NASA)日前在火星上着陆的“洞察”号探测器首次捕捉到“火星风”的声音。

  12月1日,“洞察”号火星探测器上装载的传感器在艾利希平原上捕捉到一种由风引起的振动发出的低沉的隆隆声,估计风速在每小时10到15英里(每秒5到7米)之间,方向则是从西北到东南。这与在轨道上观测到的该着陆区域的风与尘暴条纹的方向相一致。

  NASA下属喷气推进实验室(JPL)首席研究员Bruce Banerdt表示:“捕捉到这些声音是一种意外的享受。但我们的任务是致力于测量火星上的运动,当然也包括声波引起的运动。”他说:“这些声音很虚幻,很不真实,听起来既像是风声,又像是大海咆哮的背景音,让我感觉既像身在地球,又像是在外星球。”

  “洞察”号探测器上的两个非常敏感的传感器探测到了这些风的振动——着陆器内部的气压传感器和位于着陆器甲板上的地震仪尚在等待“洞察”号的机械臂进行部署。

  这两种仪器以不同的方式记录风的噪声。空气压力传感器是辅助有效载荷传感器子系统(APSS)的一部分,它将收集气象数据,直接记录这些空气振动。地震仪记录了着陆器因风吹过太阳能板而引起的振动。太阳能板直径7英尺(2.2米),从着陆器两侧伸出来,就像一对巨大的耳朵。

  这是这次任务中被称为“内部结构地震实验”的地震仪唯一能够直接探测着陆器产生的振动的阶段。再过几周,“洞察”号的机械臂将把它放在火星表面,然后用一个圆顶盾罩住它,以保护其免受火星风和温度变化的影响。它仍将探测着陆器的运动,尽管是通过火星表面的通道。目前,该地震仪正在记录振动数据,科学家稍后将能够利用这些数据抵消探测器表面的噪音,从而更好地探测实际的火星地震。

  “‘洞察’号探测器就像一只巨大的耳朵。”英国伦敦帝国理工学院“洞察”号科学团队成员、传感器设计师Tom Pike说。着陆器两侧的太阳能电池板对风的压力波动做出反应。这就像“洞察”号竖起耳朵,听到火星风拍打它一样。“当我们看到着陆器太阳能板的振动方向时,发现它与我们着陆地点的预期风向相吻合。”

  Pike把这种效果比作风中飘扬的旗帜。当旗子被风吹过时,它会在空气压力下产生振动,人类的耳朵也会感知到这种振动。另外,APSS记录了来自火星稀薄空气的压力变化。

  “洞察”号探测器APSS项目科学负责人、纽约伊萨卡康奈尔大学的Don Banfield说:“这就是声音的本质——气压变化。当你和房间对面的人说话时,你就会听到这种声音。”

  与短周期传感器记录的振动不同,来自APSS的声音约为10赫兹,低于人类的听觉范围。

  “洞察”号探测器于11月26日在火星艾利希平原成功着陆,执行人类首次探究火星“内心深处”的任务。它携带的主要仪器有地震测量仪、温度测量装置以及“旋转和内部结构实验仪”,将用于探究火星内核大小、成分和物理状态以及火星内部温度、火星震活动等情况。

 

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