Les sons de Mars: le rover Perseverance de la NASA mettra des oreilles sur la planète rouge pour la première fois

Nous sommes sur le point de découvrir Mars d’une manière entièrement nouvelle.

De la NASA Le rover Mars Perseverance débarquera jeudi (18 février), le lancement d’une mission de surface pionnière qui recherchera des signes de vie ancienne, collectera et mettra en cache des échantillons pour un retour futur sur Terre, et fera la démonstration d’un hélicoptère Red Planet et d’autres technologies d’exploration avancées.

La persévérance est aussi équipé de deux microphones, qui ouvrira également de nouveaux horizons. Les anciens rovers ont vu, touché, goûté et senti Mars à leur manière robotique, mais aucun n’a encore capturé vrai audio sur la planète rouge.

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« Avoir le son d’une autre planète est une autre façon dont nous pouvons commencer à réaliser que cela nous semble familier », a déclaré Nina Lanza, chef d’équipe pour l’exploration spatiale et planétaire au laboratoire national Los Alamos du département américain de l’énergie au Nouveau-Mexique, à 45secondes.fr. .

« Cela ajoutera une dimension qui fera [Mars] plus un endroit réel pour nous », a déclaré Lanza, qui fait partie de l’équipe scientifique de l’instrument SuperCam équipé d’un microphone et de rock-zapping de Perseverance.

La troisième fois, c’est le charme?

La persévérance, la pièce maîtresse des 2,7 milliards de dollars Mission Mars 2020, n’est pas le premier robot de la NASA à transporter du matériel audio sur la planète rouge.

Le vaisseau spatial Mars Polar Lander de l’agence arborait un microphone, et l’atterrisseur Phoenix en avait un intégré dans sa caméra de descente. Mais aucun micro n’a renvoyé de données; Mars Polar Lander s’est écrasé lors de sa tentative de toucher des roues en décembre 1999 et la caméra de descente de Phoenix n’a jamais été allumé par crainte que son utilisation ne complique le processus d’entrée, de descente et d’atterrissage (EDL). (Phoenix a atterri en toute sécurité en mai 2008 et a trouvé de la glace d’eau enfouie au cours de sa mission de surface réussie.)

Persévérance tentera de réaliser ce que Phoenix n’a pas pu – enregistrer les sons de sa terrible séquence de touché «sept minutes de terreur». Au cours de l’EDL de jeudi, le rover à six roues atteindra l’atmosphère martienne à environ 12 500 mph (20000 km / h), déploiera un parachute supersonique et sera abaissé au sol de 28 miles de large (45 kilomètres). Cratère de Jezero sur des câbles par une grue de ciel propulsée par fusée. Ainsi, l’audio capturé par le micro EDL de Perseverance et la vidéo associée prise par sept caméras EDL seront époustouflants, si tout se passe comme prévu.

« Cela va être une autre opportunité incroyable de vraiment épater les gens », a déclaré le musicien Jason Achilles Mezilis, membre de l’équipe micro EDL, à 45secondes.fr.

« Si nous obtenons cet audio et cette vidéo, et que nous sommes en mesure de les associer, ce sera quelque chose que personne n’a jamais vu auparavant », a déclaré Mezilis, qui a été embauché en tant que consultant sur le projet via son entreprise, Zandef Deksit Inc « Vidéo d’une autre planète, avec du son – ça va être génial. »

(Le prédécesseur de Perseverance, le rover de Mars Curiosity, capturé des images étonnantes lors de son EDL Sky-Crane en août 2012, mais cette séquence est silencieuse.)

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Le micro EDL Mars 2020 est un instrument standard fabriqué par la société danoise DPA Microphones. Il a une « rondelle de numérisation » qui lui permet d’être connecté à un téléphone portable via une interface USB – une fonction qui permet également la connexion avec l’ordinateur d’un rover, a réalisé l’équipe Perseverance.

La rondelle du numériseur « était le » eureka!  » que nous recherchions », a déclaré à 45secondes.fr Dave Gruel, l’ingénieur principal du sous-système caméra et microphone EDL.

«À partir de là, nous avons pu créer un microphone très performant et robuste dans le cadre de notre système de came EDL», a ajouté Gruel, basé au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie du Sud, qui gère la mission Mars 2020.

Gruel et son équipe n’avaient pas besoin de faire grand-chose pour préparer le micro EDL à voler. Ils ont juste construit un support pour cela sur le corps de Perseverance et installé un écran pour empêcher la poussière martienne de pénétrer dans le diaphragme du microphone, la membrane qui vibre en réponse aux ondes sonores. Ils ont également retiré la carte électronique de la rondelle du numériseur et l’ont reconditionnée de manière à ce qu’elle soit fermement boulonnée au mobile.

« Et c’est tout, » dit Gruel.

Le micro EDL a passé trois contrôles de santé pendant le vol, a déclaré Gruel, et l’instrument avec succès capté les vibrations mécaniques généré par l’une des pompes de Perseverance en octobre. (Le rover a été lancé le 30 juillet 2020.) Il est donc « prudemment optimiste » que le micro fonctionnera jeudi – et il pourrait même continuer à tourner au-delà de cela.

« Si cela fonctionne tout au long de la phase d’entrée, de descente et d’atterrissage et qu’il parvient à la surface avec succès, je pense qu’il continuera à fonctionner pendant un certain temps », a déclaré Gruel.

Le micro EDL n’est pas optimisé pour conditions difficiles de Mars, donc le cyclisme de la planète, mais les températures toujours plus glaciales, briseront probablement l’un de ses composants tôt ou tard, a déclaré Gruel.

SuperCam aussi

Même si le micro EDL s’éteint peu de temps après l’atterrissage de Perseverance, le rover aura toujours un microphone avec lequel enregistrer les sons de la surface martienne – celui intégré à sa suite d’instruments SuperCam, qui se trouve sur le mât en forme de tête du robot.

SuperCam est similaire à ChemCam de Curiosity, mais l’instrument de l’ancien rover n’a pas de micro. Perseverance utilisera SuperCam pour étudier la roche et le sol à distance. Une partie de ce travail consistera à tirer un laser sur des cibles jusqu’à 6,5 mètres de distance, générant un minuscule nuage de roche vaporisée dont la chimie peut être interrogée par les caméras et les spectromètres de SuperCam.

Le micro SuperCam enregistrera le son de ce zapping rock, qui sera un « claquement » plutôt qu’un « banc », a déclaré Lanza. (Le son provient d’une onde de choc générée par la chaleur et les vibrations de la vaporisation de la roche.) Chaque cliché contiendra de nombreuses informations utiles, révélant des détails clés sur les roches zappées, telles que leur dureté.

Par exemple, des changements subtils dans le son permettront probablement à l’équipe SuperCam de déterminer si une cible rocheuse a un revêtement, a déclaré Lanza. Les revêtements sont d’un grand intérêt pour l’équipe de Mars 2020. Ces éléments minces enregistrent l’histoire de l’interaction d’une roche avec son environnement et sont souvent associés à une exposition passée à l’eau liquide. De plus, ici sur Terre, les revêtements de roche fournissent de grands habitats aux microbes, leur offrant une certaine protection contre l’environnement extérieur tout en leur permettant d’accéder à ses ressources.

« Donc, essayer de trouver un revêtement rocheux est vraiment important sur Mars, car cela vous indique, tout d’abord, qu’il y a probablement une histoire d’interaction de l’eau avec cette surface », a déclaré Lanza. « Et puis, c’est un autre endroit pour commencer à chercher les signatures chimiques de la vie. »

Le son enregistré par le microphone SuperCam aidera également les scientifiques à en apprendre davantage sur la fine atmosphère martienne dominée par le dioxyde de carbone, en fournissant des données qui éclairent et améliorent les efforts de modélisation, a-t-elle ajouté.

Et le Micro SuperCam enregistrera probablement plus que de simples zappings rock. Il peut fonctionner pendant environ 3,5 minutes à la fois, donnant à l’équipe Perseverance de nombreuses occasions de capturer le souffle du vent martien, le craquement des roues du rover contre la saleté rouge et d’autres sons.

Le micro SuperCam et le micro EDL pourraient également enregistrer l’audio des vrombissements et du fonctionnement internes de Perseverance, ce qui pourrait aider l’équipe de mission à évaluer la santé de divers instruments et composants, ont déclaré des responsables de la NASA.

Il est même possible que les deux micros capturent les sons générés par le Hélicoptère Mars. Au début de la mission, le petit 4 livres. (1,8 kilogrammes), connu sous le nom d’Ingenuity, tentera de devenir le premier giravion à voler sur un monde au-delà de la Terre. Les sons aigus s’atténuent considérablement dans l’air mince martien, mais il est possible que les microphones capteront une partie de l’audio à basse fréquence généré par les lames de barattage d’Ingenuity, ont déclaré Lanza, Gruel et Mezilis.

Et les deux équipes de microphones pourraient finir par travailler un peu ensemble, synchronisant parfois leurs opérations pour recueillir un son stéréo sur la surface martienne, ont déclaré les chercheurs. Cependant, de tels efforts n’ont pas encore été planifiés; les conversations collaboratives commenceront sérieusement après que Perseverance ait touché le sol en toute sécurité (frappé au bois) et que les équipes ont eu le temps d’évaluer l’état de leurs instruments et leurs objectifs à l’avenir.

En effet, il est bien trop tôt pour prédire exactement ce que les microphones de Mars finiront par nous apprendre.

« Qui sait à quoi pourrait ressembler un diable de poussière en passant par le rover? Qui sait quelles choses intéressantes vous pourriez détecter lorsque le parachute gonfle dans l’atmosphère martienne, et à quoi pourrait ressembler ce son? » Dit Gruel.

« Qui sait ce que nous allons apprendre? » il ajouta. « C’est cet inconnu qui ajoute encore plus d’excitation à tout ça. »

Mike Wall est l’auteur de « Là-bas« (Grand Central Publishing, 2018; illustré par Karl Tate), un livre sur la recherche de la vie extraterrestre. Suivez-le sur Twitter @michaeldwall. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom ou Facebook.