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失败过后,NASA第三次尝试将麦克风带上火星

牧夫天文  · 公众号  · 科学  · 2020-02-19 07:00

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失败过后,NASA第三次尝试将麦克风带上火星


文章来源:universetoday

原作:MATT WILLIAMS

编译:张雨荷

校译:牧夫天文校对组

编排:王璞

后台:库特莉亚芙卡 李子琦

原文链接:

https://www.universetoday.com/144970/mars-2020-will-be-the-third-time-that-nasa-has-tried-to-send-a-microphone-to-mars/

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今年夏天,早则7月中旬,迟则8月初,NASA的Mars 2020火星探测车将发射升空,并预计于2021年2月到达火星。Mars 2020在Jezero环形山着陆之后,将追随上一代火星车好奇号的脚步,寻找火星过去及现在可能存在生命的证据,并执行运送样品返回地球的任务。


为了确保探测计划的顺利进行,Mars 2020将搭载一套最先进的仪器设备,其中之一便是超级相机SuperCam。SuperCam包括一套相机、激光和光谱仪,它安装在Mars 2020的桅杆顶端,一旦投入使用,将能够用于研究火星表面岩石的化学成分和矿物结构,并且如果足够幸运的话将在火星上找到微生物化石。


SuperCam是Mars 2020搭载的七种仪器之一。它将几个体积相当大的设备组合在一起,并压缩进了一个约燕麦盒大小的包装之中。SuperCam本质上其实是上一代好奇号火星车搭载的ChemCam 的升级,它集照相机、激光和光谱仪为一体,能够识别火星岩石和土壤的化学成分以及原子结构。

Mars 2020的顶端是名为SuperCam的激光探测设备,它可以蒸发岩石表面材料进而研究蒸发产生的等离子体。

图片来源 NASA/JPL-Caltech


SuperCam另一个有趣的功能是ChemCam配备的红外激光束,它可以将岩石和土壤样品加热到10000 °C 。该方法称为激光诱导击穿光谱(LIBS),产生的激光能够蒸发距离7米之内的岩石和土壤,而仪器配备的照相机和光谱仪能够分析产生的蒸气,以了解其化学成分。


这一技术使得研究人员能够分析火星车和机械臂无法触及区域内的矿物结构。科学家们尤其感兴趣的是,Jezero环形山附近预计会存在大量由水、粘土、碳酸盐和硫酸盐形成的矿物质,就像好奇号火星车2012年着陆的Gale环形山一样,那里被认为曾是古代的河流三角洲,有着水流冲刷过的痕迹。


SuperCam的另一个关键作用就是挑选放入未来的样品缓存系统的岩石样品。这些样品将被收集在金属管内,并存放于预定地点,以便今后的火星探测车找到并带回地球。同ChemCam 一样,在任务控制器不可用时,SuperCam 将通过人工智能技术来寻找值得分析的目标。


与上一代火星车相比,Mars 2020使用的是新一代的人工智能,它将允许SuperCam非常精确地定位到很小的岩石结构。另一项升级是加入了一个新的绿色激光器,利用拉曼光谱学的原理,这一激光束将激发材料表面的化学键来确定其分子组成。此外,SuperCam还能够利用太阳反射的可见光和红外光来发现特定种类的矿物结构。

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SuperCam上还装载了一个麦克风,以便科学家能够在激光击中目标时听到产生的爆破声。根据岩石材料特性的不同,这种声音将会有细微的变化。来自法国天体物理学研究中心(IRAP)的研究员、SuperCam科研团队的Sylvestre Maurice解释道:


"这一麦克风对于帮助我们从一定距离外分析岩石样本起到了实质性的作用,但我们也可以用它来直接记录火星景观或者是火星车桅杆转动的声音,"


Mars 2020火星车将是NASA第三次尝试向火星发送这种特殊设计的麦克风。前两次分别是1999年的火星极地着陆器和2008年的凤凰着陆器:前者在火星表面坠毁,而后者由于麦克风电路出现问题而导致无法使用。


Mars 2020还将配备另一个麦克风用于记录其进入火星大气、下降和着陆时的音效,捕捉EDL(Entry, Descent, and Landing)模组在火星大气层下降时所产生的声音。它记录到的音频也将直接添加到火星车相机拍摄的全彩视频当中,让观众能够有史以来第一次在观看火星着陆画面的同时收听到声音。


如果 Mars 2020火星车真的能在火星上发现生命存在的证据(无论是化石还是生物)那么我敢打赌,这将一定是一个“动听”的发现!


责任编辑:艾宇熙

牧夫新媒体编辑部

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Mars 2020

图片来源 NASA


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