Какие звуки записал первый марсоход NASA с микрофоном?
В июле 2020 года аэрокосмическое агентство NASA отправило на Марс аппарат Perseverance. Это самый большой марсоход из когда-либо созданных и первый, кто обзавелся встроенными микрофонами. Он достигнет просторов Красной планеты только в феврале 2021 года и на данный момент летит в ее сторону внутри специальной капсулы в выключенном состоянии. Но время от времени исследователи включают различные части марсохода и проверяют оборудование на работоспособность. Недавно они активировали встроенный в него микрофон и записали звуки, которые слышны во время полета на далекую планету. Аудиозапись была опубликована на сайте агентства и послушать ее может каждый. Но какие же звуки может записать аппарат, если космос это вакуум, в котором не могут распространяться звуковые волны? Может, вы уже догадываетесь сами?
Марсоход Perseverance летит внутри такой капсулы
Какие звуки слышны в космосе?
Записывающее устройство установлено внутри корпуса марсохода. Сразу стоит сказать, что оно не предназначено для записи звуков, которые издаются на Марсе. Устройство необходимо, чтобы исследователи могли контролировать работу механизмов марсохода. Например, один микрофон установлен на камере SuperCam и нужен для считывания его щелчков. Слыша их, исследователи будут знать, что камера точно включилась. Еще один микрофон необходим для записи звуков, которые будет издавать аппарат при вхождении в атмосферу планеты.
Примерное расположение микрофона на марсоходе Perseverance
Запись звуков, которые уловили микрофоны аппарата Perseverance, была опубликована на официальном сайте NASA. Если включить аудиозапись, можно услышать равномерный, довольно тихий гул. Эти звуки не издаются космосом, потому что в его пространстве не могут передаваться звуковые волны. Там полная тишина. Слышимые на записи звуки это, скорее всего, шум работающей системы охлаждения. Так как в космосе вакуум, эти звуки передаются по твердому корпусу марсохода в виде вибраций.
Запись с микрофона марсохода Perseverance
На корпусе марсохода есть и другие микрофоны. Некоторые из них вполне могут записать звуки с поверхности Марса.
Цели марсохода Perseverance
Микрофон был включен во время полета для того, чтобы убедиться, что он работает. К тому же, исследователям было интересно, что он сможет записать. Считается, что благодаря таким записям исследователи смогут четко понимать, что происходит внутри марсохода. Так, они смогут вовремя заметить неисправности, быстро найти их причины и предотвратить поломку.
А ведь работоспособность Perseverance для NASA очень важна, потому что на нее возложена большая ответственность. Во-первых, марсоход нужен для поиска мест, где когда-то давно могли существовать живые организмы. Во-вторых, он займется поиском живых микробов в скалах. В-третьих, он будет собирать и хранить в себе образцы горных пород для дальнейшего изучения на Земле. Подробнее о целях миссии Perseverance можно почитать в этом материале.
Камера на марсоходе
Также исследователи NASA проверили работу камеры Hazcam. После активации он смог заснять фрагменты теплоизоляции, установленной на поверхности аппарата. Фотография была склеена из нескольких частей небольшого размера. На фотографии ниже видно, что с ней все в порядке. Остается надеяться, что с ней и в будущем все будет хорошо. А на данный момент аппарат летит в сторону Марса и достигнет его только в начале 2021 года.
Кадр, снятый на камеру Hazcam
Где находится марсоход Perseverance?
Посмотреть на то, где сейчас находится марсоход Perseverance, может каждый. В конце августа агентство NASA запустило сайт Eyes on the Solar System, через который можно узнать, в какой точке космоса находится капсула с аппаратом. Да и вообще, через этот сайт можно детально рассмотреть всю Солнечную систему и выяснить, где находятся другие запущенные людьми космические аппараты. Например, через сайт вы можете посмотреть на межпланетную станцию New Horizons, которая была запущена в 2006 году.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!
Важно отметить, что внутри капсулы также находится вертолет Ingenuity. Он весит менее 1,8 килограмм и способен взлетать, летать на высоте нескольких десятков метров и опускаться на ровную поверхность. У него нет особой миссии — исследователи просто хотят выяснить, могут ли вертолете подобного рода работать в условиях Марса. Если может, инженеры смогут разработать более сложный вертолет и изучить при помощи него участки Красной планеты, до которых не могут добраться обычные марсоходы.
Источник
Как НАСА записывает звук, если звук не распространяется в космосе?
НАСА зарегистрировало волны магнитного и электрического поля, связанные с космическими событиями, и перевело эти данные в слышимый человеком диапазон.
Есть бесчисленные вопросы о космосе, которые преследовали ученых на протяжении веков. Чтобы ответить на некоторые из них, мы послали орбитальные аппараты, космические корабли, а иногда даже людей, чтобы собрать образцы и сделать наблюдения, но как вы изучаете то, что не видите?
Люди, естественно, способны слышать и видеть только в определенных конкретных частотах и длинах волн. Однако в космосе множество волн, которые находятся за пределами нашего узкого восприятия, так как же мы их изучаем?
Мы переводим, переделываем и адаптируем их в соответствии с нашими потребностями, чтобы мы могли наблюдать и анализировать их. Науку просто невозможно остановить!
Почему звук не может путешествовать в космосе?
Звуковые волны — это не что иное, как колебания воздуха. Когда эти вибрации находятся в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, мы можем их услышать!
Звуковые волны в основном распространяются путем вибрации частиц в среде, т. е. молекул воздуха. Эти колебания передаются последовательным частицам в среде, что означает, что звуковые волны не могут перемещаться без среды. Причина, по которой мы не можем слышать звук в пространстве, обычно связана с отсутствием такой среды.
Мы можем утверждать, что в космосе есть облака газов, которые могут действовать как среды, но газы не присутствуют равномерно по всему пространству. Кроме того, газы обычно менее плотны в космосе, что означает, что между частицами слишком большие расстояния, поэтому вибрации не могут эффективно распространяться.
Проще говоря, звук не может путешествовать в космосе.
Как ученые слышат звуки Вселенной?
Начнем с того, что ученые фактически не могут «слышать» космические звуки, но у них есть средства для изучения космических волн, преобразуя их в звуковые волны.
«Сонификация» — это преобразование любых не слуховых данных в звук и аналогично визуализации данных.
Метод преобразования называется Сонификации, если он соответствует определенным критериям:
- Воспроизводимость, т. е. Важные элементы данных остаются неизменными, независимо от условий, при которых проводится Сонификация.
- Данные должны обрабатываться ультразвуком таким образом, чтобы их могли различить даже неподготовленные слушатели.
Космос полно радиоволн, плазменных волн, магнитных волн, гравитационных волн и ударных волн, которые могут путешествовать в космосе без среды. Эти волны регистрируются приборами, которые могут воспринимать эти волны, и данные передаются на наземные станции, где волны кодируются звуком.
Любой слышимый звук имеет такие переменные, как частота, амплитуда и ритм. Различные пространственные волны согласуются с различными свойствами звука (частотой, амплитудой и т. д.) в разных пропорциях, чтобы получить звук.
НАСА имеет прибор под названием EMFISIS (Electrical and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science), подключенный к двум спутникам Van Allen Probes, зондовый космический аппарат, который измеряет магнитные и электрические помехи, когда они окружают Землю. Есть три электрических датчика, которые измеряют электрические возмущения и три магнетрона, которые измеряют колебания в магнитных полях. Некоторые из электромагнитных волн лежат в диапазоне слышимых частот, который служит для ученых основой для перевода оставшихся записанных частот в слышимый диапазон для интерпретации данных. Эти знания о волнах и их тонах помогают нам понять схему, которой они следуют. Кроме того, это только волны, которые находятся вблизи атмосферы Земли.
Хотя научное сообщество уже давно бурлит вопросами, связанными с Солнцем и его недрами, мы также знаем, что ни один спутник или космический аппарат не может долететь до Солнца, не сгорев. Научное наблюдение за солнцем также практически невозможно из-за его яркости. Это оставляет нам возможность наблюдать полевые волны, которые окружают солнце, и естественные вибрации, которые возникают от солнца.
Поверхность солнца является конвективной из-за звуковых волн очень низкой амплитуды. НАСА создало солнечные звуки из данных, собранных в течение 40 дней с помощью гелиосферной обсерватории (SOHO) Michelson Doppler Imager (MDI). Эти данные были обработаны следующим образом:
- Данные о допплеровской скорости, полученные из MDI (доплеровского тепловизора Майкельсона), были усреднены по солнечному диску Солнца.
- Обработка проводилась таким образом, чтобы устранить эффекты движения космического аппарата и паразитные шумы.
- Затем был использован фильтр для выбора чистых звуковых волн.
- Наконец, данные были интерполированы, так что все недостающие места были покрыты.
- Затем данные были масштабированы для соответствия диапазону слышимых частот.
Это всего лишь один метод, принятый учеными для изучения звуков космоса. Есть также датчики, которые измеряют электрическую активность пыли, когда комета проходит мимо космического корабля!
«Гигантские прыжки» — это мелодия, составленная НАСА, которая описывает объем научной активности, связанной с Луной. Каждый звук в музыке существует благодаря данным, которые мы получили. Чем выше шаг в данном разделе, тем больше научных публикаций за этот период.
Да, и космические волны далеки от того, что вы обычно слышите в кино. Не ждите грохота и свиста. Космические волны больше похожи на сирены и свистки!
Насколько полезны звуки космоса?
Десятки космических звуков прошли через процесс сонификации. Слуховая система человека уникальна в том смысле, что она может идентифицировать паттерны, поэтому мы распознаем, является ли определенный тон повторяющимся или нет. Эта возможность была использована учеными для разделения и идентификации данных.
Если вы посмотрите на набор данных и расшифруете его, было бы более разумно, если бы вы могли его услышать, а не анализировать экран всплесков или диаграмму. Вот почему Сонификация стала популярным методом анализа космических явлений.
Роберт Александр, специалист по ультразвуковой обработке в Исследовательской группе по солнечной и гелиосферной среде в Университете Мичигана, во время изучения солнечных данных услышал гул, частота которого соответствовала периоду вращения Солнца. Этот звук подразумевал, что он, вероятно, будет периодическим. Это помогло ему сделать вывод, что существуют как быстрые, так и медленные солнечные ветры, которые периодически обрушиваются на землю.
Это только один пример; сонификация также показала, что юпитерианская молния существует. Это помогло исследовать ударные волны, которые формируются, когда магнитное поле планеты препятствует солнечному ветру, и многое другое!
Ученые превратили эти звуки в музыку, применив цифровые технологии.
Эта практика сонификации была использована для инновационного сотрудничества между Европейской южной обсерваторией (ESO) стипендиатом Крисом Харрисоном и слабовидящим астрономом Университета Портсмута доктором Николасом Бонном. Доктор Бонн создал мюзикл, в котором он дал осязаемые формы звездам и черным дырам. Он и его команда переосмыслили звезды, связав громкость звука с яркостью звезды, тон с цветом звезды и так далее.
Это шоу было в основном попыткой открыть чудесный космический мир для аудитории, которая может иметь проблемы со зрением, учитывая, что астрономия в значительной степени связана со зрением и наблюдением.
Наука всегда была многомерной, и человеческое любопытство привело к некоторым поистине удивительным открытиям. Изучение пространства посредством сонификации — это один из таких прорывов, который дал нам силы и позволил заглянуть в глубины космоса, даже несмотря на то, что нам не хватает способности «смотреть» на вселенную.
Источник
Как НАСА записывает звук космоса, если он не распространяется в вакууме
Сегодня сравнительно новым полем для ученых является космос. Мы одновременно знаем про него более чем достаточно, но чаще всего эта информация оказывается либо не совсем корректной, либо и вовсе далекой от правды. Учесть все факторы невероятно сложно, особенно если не забывать про то, что физика космоса заметно отличается от того, что привыкли видеть мы в окружающем нас мире. Каким же образом НАСА борется с этим препятствием? Давайте разбираться.
Физика космоса
В первую очередь важно сказать, что наши знания о физике вне Земли довольно скудны. Истории о том, что в космосе не могут взрываться с яркими вспышками корабли, да и столкновение двух устройств, как в случае «Звездных войн», не произведет столь сильного эффекта, правдивы. Причина в самом понимании, что же такое воздух и как передается звук.
Дело в том, что в окружающей нас среде звуковые волны, которые производим мы или кто-то другой, представляют собой колебание частиц воздуха. При определенном диапазоне этих вибраций человек даже способен их слышать. В космосе же атмосфера максимально разряженная, и если газовые облака и встречаются, их не так много. Как результат, передать звук в такой среде — задача практически нереализуемая, ведь частицы, которые будут ее передавать, находятся друг от друга очень далеко. Однако НАСА сумело разобраться с этим.
Как НАСА решило «взломать» эту проблему
Одним из главных способов извлечь звук из космического пространства является сонификация. Она представляет собой преобразование различных волн, которые часто не имеют никакого отношения к звуку, в звуковые. Так как в космосе полно радиоволн, гравитационных, магнитных и ударных, попытка исследовать их с такой стороны может обернуться успехом. Разумеется, такой ремейк является чисто человеческой инициативой, нашим любопытством, но и какие-то другие данные он тоже способен открывать.
Однако это вовсе не значит, что мы не можем создать для него трек самостоятельно
Так как наш слух способен улавливать определенные паттерны, распознавать их и запоминать, это позволяет создать целую область исследований на основе сонифицированных волн. Таким образом ученые могут строить догадки, обращая внимание на повторяющиеся звуки. Возможно, что такая трактовка окажется для нас более информативной, чем просто исследование незнакомых сигналов из космоса. Во всяком случае, это может стать неплохой альтернативой.
Напомним, что также мы рассказывали про самые пугающие звуки космоса, а также как вообще он звучит для нас.
Источник