Grazie a due microfoni a bordo del rover Perseverance della NASA, la missione ha registrato quasi cinque ore di raffiche di vento marziano, ruote di rover che scricchiolano sulla ghiaia, e motori che ronzano mentre la navicella muove il braccio. Questi suoni consentono a scienziati e ingegneri di vivere il Pianeta Rosso in modi nuovi e tutti sono invitati ad ascoltare.

"È come se fossi davvero lì, " disse Baptiste Chide, uno scienziato planetario che studia i dati dei microfoni dell'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie in Francia. "I suoni marziani hanno forti vibrazioni dei bassi, quindi quando metti le cuffie, puoi davvero sentirlo. Penso che i microfoni saranno una risorsa importante per il futuro di Marte e della scienza del sistema solare".

Perseverance è la prima navicella spaziale a registrare il suono del Pianeta Rosso utilizzando microfoni dedicati, entrambi disponibili in commercio, dispositivi di serie. Uno scorre sul lato del telaio del rover. Il secondo microfono si trova sull'albero di Perseverance come complemento alle indagini dello strumento laser SuperCam sulle rocce e sull'atmosfera.

Il microfono corporeo è stato fornito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California, mentre lo strumento SuperCam e il suo microfono sono stati forniti dal Los Alamos National Laboratory (LANL) nel New Mexico e da un consorzio di laboratori di ricerca francesi sotto gli auspici del Centre National d'Etudes Spatiales (CNES).

L'era dei microfoni spaziali

SuperCam studia rocce e terreno facendoli zapping con un laser, quindi analizzando il vapore risultante con una macchina fotografica. Poiché il laser pulsa fino a centinaia di volte per target, le opportunità di catturare il suono di quegli zap si sommano rapidamente:il microfono ha già registrato più di 25, 000 colpi di laser.

Alcune di queste registrazioni stanno insegnando agli scienziati i cambiamenti nell'atmosfera del pianeta. Dopotutto, il suono viaggia attraverso le vibrazioni nell'aria. Dal suo posatoio sull'albero della Perseveranza, il microfono SuperCam è situato in posizione ideale per monitorare la "microturbolenza" - piccoli spostamenti nell'aria - e integra i sensori del vento dedicati del rover, che fanno parte di una suite di strumenti atmosferici chiamata MEDA, abbreviazione di Mars Environmental Dynamics Analyzer.

I sensori di MEDA campionano la velocità del vento, pressione, e la temperatura una o due volte al secondo per un massimo di due ore alla volta. microfono di SuperCam, d'altra parte, può fornire informazioni simili a una velocità di 20, 000 volte al secondo per diversi minuti.

"È un po' come confrontare una lente d'ingrandimento con un microscopio con un ingrandimento 100 volte superiore, " ha detto il ricercatore principale di MEDA, Jose Rodriguez-Manfredi del Centro de Astrobiologia (CAB) dell'Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial di Madrid. "Dal punto di vista dello scienziato meteorologico, ogni prospettiva, dettaglio e contesto, si integra a vicenda."

Il microfono consente anche la ricerca su come il suono si propaga su Marte. Poiché l'atmosfera del pianeta è molto meno densa di quella terrestre, gli scienziati sapevano che i suoni più acuti in particolare sarebbero stati difficili da sentire. Infatti, alcuni scienziati, incerti se avrebbero sentito qualcosa, sono rimasti sorpresi quando il microfono ha rilevato il ronzio dei rotori dell'elicottero Ingenuity durante il suo quarto volo, il 30 aprile, da una distanza di 262 piedi (80 metri).

Le informazioni dall'audio dell'elicottero hanno permesso ai ricercatori di eliminare due dei tre modelli sviluppati per anticipare il modo in cui il suono si propaga su Marte.

"Il suono su Marte va molto più lontano di quanto pensassimo, " disse Nina Lanza, uno scienziato di SuperCam che lavora con i dati del microfono alla LANL. "Ti mostra quanto sia importante fare scienza sul campo."

Controllo del suono

C'è un altro aspetto dell'esplorazione spaziale che potrebbe beneficiare di una dimensione audio:la manutenzione dei veicoli spaziali. Gli ingegneri utilizzano le telecamere per monitorare l'usura delle ruote sul rover Curiosity e la polvere che si accumula sui pannelli solari di InSight. Con microfoni, potrebbero anche controllare le prestazioni di un veicolo spaziale nello stesso modo in cui i meccanici potrebbero ascoltare il motore di un'auto.

Il team di Perseverance sta accumulando un sacco di registrazioni dal microfono del telaio del rover, che è ben posizionato per ascoltare le sue ruote e altri sistemi interni. Sebbene non ci siano ancora abbastanza registrazioni per rilevare eventuali modifiche, col tempo, gli ingegneri potrebbero essere in grado di esaminare attentamente quei dati e discernere sottili differenze, come corrente elettrica aggiuntiva che va a una particolare ruota. Ciò si aggiungerebbe ai modi in cui già monitorano la salute della navicella spaziale.

"Ci piacerebbe ascoltare questi suoni regolarmente, " disse Vandi Verma, Ingegnere capo di Perseverance per le operazioni robotiche al JPL. "Ascoltiamo regolarmente i cambiamenti nei modelli sonori sul nostro rover di prova qui sulla Terra, che può indicare che c'è un problema che richiede attenzione."

Maggiori informazioni sulla missione

Un obiettivo chiave per la missione di Perseverance su Marte è l'astrobiologia, compresa la ricerca di segni di antica vita microbica. Il rover caratterizzerà la geologia del pianeta e il clima passato, spianare la strada all'esplorazione umana del Pianeta Rosso, e sii la prima missione a raccogliere e nascondere rocce e regolite marziane (rocce e polvere rotte).

Le successive missioni della NASA, in collaborazione con ESA (Agenzia Spaziale Europea), invierebbe veicoli spaziali su Marte per raccogliere questi campioni sigillati dalla superficie e riportarli sulla Terra per un'analisi approfondita.

La missione Mars 2020 Perseverance fa parte dell'approccio di esplorazione Moon to Mars della NASA, che include le missioni di Artemis sulla Luna che aiuteranno a prepararsi per l'esplorazione umana del Pianeta Rosso.