«Расстрел» марсианского камня впервые записали на аудио и это важно для геологов

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) опубликовало сразу несколько снимков и аудиозаписей, демонстрирующих работу SuperCam. Первые два файла были записаны еще в феврале: один — через несколько часов после посадки, второй — на четвертый сол (марсианские сутки). А вот третий относительно «свежий» и датирован 2 марта. Но научная команда миссии получила их только сейчас, поскольку данные присылаются на Землю не в порядке получения, а в зависимости от их приоритета.

Важно заметить, что входящий в SuperCam микрофон — полноценный научный инструмент. С его помощью можно записывать звуки работы лазера и оценивать относительную плотность исследуемого объекта по громкости хлопков. Отличается ли качество записи на этот датчик от того, что стоит на корпусе марсохода — не уточняется. Последний должен был работать при посадке, но не записал ничего, хотя исправен и позднее с него удалось получить данные. В дальнейшем планируется использовать его для научных экспериментов. Теперь перейдем к аудио, которые зафиксировала SuperCam.

©NASA

Эта запись — фактически, первая, сделанная микрофоном на поверхности Марса. Да, ранее уже публиковался айдиофайл, который назвали первыми звуками Красной планеты, но он был записан 20 февраля. А тот, что можно прослушать выше — 19-го, через 18 часов после посадки. Мачта с блоком SuperCam еще не развернута, так что звук глуховат. На записи слышен марсианский ветер и шум работы внутренних систем марсохода (громкость значительно усилена).

https://soundcloud.com/nasa/perseverance-mars-supercam-sounds-of-mars
©NASA

Второй файл записан уже 22 числа, мачта с «головой» ровера поднята и находится в рабочем положении. На этой записи специально удалены фоновые шумы от работы систем марсохода, чтобы был слышен только ветер.

https://soundcloud.com/nasa/perseverance-mars-supercam-laser-impacts-on-rock-target
©NASA

Наконец, заветный «расстрел» камня. Пожалуй, самый известный инструмент для дистанционного изучения различных пород — лазер, испаряющий некоторое количество материала, чтобы спектрометры по цвету вспышки определили ее состав. Впервые он появился на предшественнике Perseverance — марсоходе Curiosity, который до сих пор работает. Новый ровер оснащен аналогичным прибором и его работу проверили 2 марта. Микрофон записал звуки, возникающие от мгновенного превращения камня в плазму: всего тридцать коротких хлопков или щелчков.

Что важно, эта аудиозапись демонстрирует возможность использовать микрофон в научных целях. Как уточняет команда специалистов, работающих с SuperCam, по громкости щелчков можно судить об относительной плотности исследуемого материала. А это очень важно, поскольку существуют разные минералы с одинаковым химическим составом (например, мрамор и мел — CaCO3) и для спектрометра они будут идентичны. А вот по плотности их уже можно различить.

Коллаж из двух фотографий, сделанных телескопом SuperCam. На изображении — цель обстрела лазером, камень, получивший название Yeehgo (Yéigo, что на языке навахо означает «прилежный» или «усердный») / ©NASA, JPL-Caltech, LANL, CNES, CNRS, ASU, MSSS

Прочие тесты SuperCam

Расположенный на мачте Perseverance блок с большой линзой — лишь половина от всего набора инструментов SuperCam. Там находятся два лазера (LIBS, испаряющий камни, и зеленый для Рамановской спектроскопии), цветная камера с телеобъективом и инфракрасный спектрометр. Остальная электроника этого набора вместе с еще тремя спектрометрами размещены в корпусе марсохода.

SuperCam может дистанционно определять химический состав пород и небольших камней (минимально — размером с рисовое зернышко) несколькими способами. Самый эффектный — LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy). Мощный лазер с длиной волны 1064 нанометра испаряет несколько микрограмм вещества на расстоянии до семи метров, а спектрометры анализируют получившуюся вспышку.

Рамановский спектрометр получает информацию о химическом составе мишени измеряя изменение длины волны в отраженном луче зеленого лазера (длина волны 532 нанометра). Этот метод эффективен на расстоянии до 12 метров, но его чувствительность ограничена — приемник должен отфильтровать 99% вернувшегося луча, так как искажается лишь малая часть излучения. Наконец, спектрометры могут анализировать видимый и ультрафиолетовый солнечный свет, отраженный от объектов излучения.

Блок SuperCam на самом верху мачты Perseverance (большой параллелепипед с одним крупным объективом), часть инструментов размещена в корпусе ровера. За разработку этого набора инструментов отвечала крупная международная команда специалистов сразу из нескольких именитых научно-исследовательских учреждений: Лос-Аламосской национальной лаборатории США (LANL), Исследовательского института астрофизики и планетологии Университета Тулузы (IRAP, Франция), Французского космического агентства (CNES), Гавайского университета и Университета Малага (Испания) / ©NASA, JPL-CALTECH, CNES, CNRS, LANL

Все эти функции удалось успешно проверить и приборы готовы к выполнению научных задач. Но к ним приступят несколько позднее. В первую очередь Perseverance должен найти подходящую площадку для запуска своего винтокрылого компаньона — первого внеземного вертолета Ingenuity.