E ako ima neki projekat za misiju na Mars koji bi ja podržao to je svakako mikrofon! Sigurno će biti jako interesantno čuti kako huči vetar, cepaju munje ili se kotrlja šljunak po Marsu. Na moju žalost, i ova ideja je davno zauzeta – već 2020. stići će na Crvenu planetu. Posle sam pročitao da je prvi na ovu ideju došao Karl Sagan …
Kažu da kada se 2020. godine spusti novi Nasin rover na Mars, konačno ćemo čuti audio snimak sa Marsove površine. Američko „Planetno društvo“[1] već decenijama radi na tome da pošalje Marsov Mikrofon, nešto što bi dalo potpuno drugu dimenziju zaprepašćujućoj slici koju trenutno već imamo o Marsu, i što bi bilo privlačno ne samo za naučnike već i za širu javnost. Nažalost, oba takva instrumenta koja su do sada lansirana doživela su tužne sudbine. Prvi mikrofon „Planetnog društva“ srušio se 1999. godine na površinu planete zajedno sa „Mars Polar Landerom“. Drugi mikrofon na Marsu, na “Phoenixu”, nikada se nije ni uključi, najverovatnije zbog nekog banalnog elektroničkog problema. Uređaji na evropskom roveru „ExoMars 2016“ sadrže senzore za infrazvuk i pritisak koji bi mogli da snime nešto što liči na zvuke. U izveštaju sa Konferencije povodom Lunarnog i planetnog istraživanja 2016. (PDF), članovi tima “Mars 2020 SuperCam[2]” su objasnili kako bi uključivanje mikrofona u njihov instrument mogao da podrži njihov rad – i da snimi zvuke sa Marsa.
Dr Sylvestre Maurice i njegovi saradnici su u izveštaju objasnili da bi jedan mikrofon svakako bio koristan i za nauku i za tehniku. Kao što je bio slučaj sa ranijim predlozima i letovima mikrofona na Mars, zvuk u principu može da posluži kao nezavisni pokazivač brzine vetra, a mogao bi da posluži i za utvrđivanje prolaska peščanih vrtloga („dust devils“). Mikrofonom bi mogli da se snimaju i različiti zvuci koje proizvodi sâm rover: zujanje aktuatora, krckanje točkova tokom prelaska preko različitog terena, rad pumpi koje obezbeđuju cirkulaciju freona (CFC-11) u roveru, itd. A i sâm vetar stvara sopstveni zvuk[3], zviždeći oko različitih prepreka na šasiji rovera.
 |
 |
Levo: Mikrofon na „Mars Polar Landeru“ je bio isti kao oni iz slušnih aparata, težak ispod 50 grama. Trebalo je da snima zvuke u 12-bitnim semplovima dužine 2,6 ili 10,6 sekundi. trošio je samo 0,1 W. Proizvela ga je kompanija „Sensory, Inc.“. Desno: Na „Phoenixu“ se nalazio „Mars Descent Imager“ (MARDI) koji je trebalo da snima odvajanje zaštitnog oklopa prilikom spuštanja. Pred samo lansiranje otkriveno je da kartica kamere ne radi pa kamera nije ni uključivana, a s njom ni mikrofon.
i za naučnike i za javnost bi bilo stvarno super da čujemo zvuke s Marsa, ali zbog čega mora da bude deo SuperCam instrumenta, čiju srž čini LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) – uređaj koji će iz pomoć lasera isparavati stene i analizirati dobijene rezultate radi utvrđivanja hemijskog sastava? Instrument poput SuperCama bi mogao da koristi mikrofon radii unapređenja svog rada, jer su testovi na Zemlji dokazali da bi analize jačine zvuka mogle da posluže za proučavanje težine materijala koji isparava posle laserskog gađanja. Dr Maurice to objašnjava:
„Kada stupi u dejstvo sa metom, LIBS zrak – obično u trajanju od 5 nanosekundi[4], sa talasnom dužinom od 1.064 nanometara, kojom prilikom se izrači 1 gigavat po cm2 – proizvodi vrlo brz talas pritiska koji je proporcionalan masi isparenog materijala. Kako se nastala plazma širi, talas pritiska tokom nekoliko stotina nanosekundi ubrzava nadzvučnom brzinom. Naučnici tada obično govore o 'LIBS udarnom talasu'. Obzirom da je talas pritiska tako brz (mikrosekunde), akustički talas ne može da sadrži neke spektralne informacije. Njegova energija je proporcionalna energiji talasa pritiska te je jednaka masi isparenog materijala.“
Akustični signal (jačina) naspram isparene mase prikazan u uzejamnoj vezi.
Stručni tim je testirao sistem na Zemlji i u sumuliranim Marsovim uslovima. Kao što je i očekivano, jačina zvuka u retkoj atmosferi brže opada sa udaljenošću, ali, kako je objašnjeno u izveštaju, „i dalje je glasna na Marsu, više nego što je za očekivati jer veća jačina zvuka šireće plazme u retkoj atmosferi kompenzuje niži atmosferski pritisak“.
Mikroofonski signal. Merenja 10 laserskih impulsa u Zemljinim uslovima (crveno) i Marsovim uslovima (plavo), pokazuju redukovanu, ali još uvek značajnu jačinu zvuka u uslovovima koji vladaju na Marsu.
Pored toga, zvuk laserske ablacije je najintenzivnije kada je instrument optimalno fokusiran, tako da mikrofon može da poveća sposobnost instrumenta za autofokusiranje. Sledi slika kako bi mikrofon mogao da izgleda na glavi na vrhu jarbola „Marsa 2020“:
Marsov mikrofon. Mogući položaj Marsovog Mikrofona na jarbolu „Marsa 2020“. Verovatno će biti smešten u cevčicu koja će štrčati iz vruće kutije sa elektronikom, na štitniku koju drži otvor za SuperCam instrument.
SuperCam je odabran kao instrument koji će sigurno leteti sa „Marsom 2020“. Mikrofon je za sada samo predlog, tako da će se tek videti da li će i on poleteti. Rezime diskutuje više generalno o značaju mikrofona na instrumentima LIBS tipa. Ostaje nam da se nadamo da će naučnici uspeti da pobede i da ćemo konačno uspeti da čujemo zvuke sa Marsa.
[1] Nevladina neprofitna organizacija kojoj može svako da se priključi.Uključena je u istraživačke i inženjerske poslove vezane za astronomiju, planetna istraživanja i politički lobistički angažman. Udruženje je 1980. osnovao Carl Sagan, L. Friedman i B. Murray. Danas imaju preko 40.000 članova, koja se člesto nalaze na CD diskovima koji putuju na različitim kosmičkim letilicama.
[2] Instrument za slikanje, hemijske analize i mineralogiju u stenama i rigolitu. Sličan ChemCam na roveru „Curoiosity“ ali sa 4 naučna instrumenta kojiće omogućavati potragu za bioznacima.
[3] Iako je pritisak vazduha na Marsu samo 1% onog na Zemlji, „Viking Lander“ je tokom 70-ih izmerio najbrži vetar od oko 30 m/sec (~100 km/h), dok je prosek bio oko 10 m/sec.(~35 km/h).
[4] Milijarditi deo sekunde. Odnosi se prema 1 sekundi kao 1 sekunda prema 31,71 godina. Za 1 ns svetlost prevali svega 29,97 cm!
