Perseverance: Mars hat zwei unterschiedliche, hörbare Schallgeschwindigkeiten
Seit Jahrzehnten wird der Mars erforscht, aber erst Mikrofone des NASA-Rovers Perseverance haben aufgezeigt, wie seltsam die Klangumgebung dort ist.
Die stille Umgebung von Perseverance und Ingenuity
(Bild: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS)
Der Mars ist ein leiser Planet und Geräusche pflanzen sich in der Atmosphäre ganz anders fort als auf der Erde: Mitten im für Menschen hörbaren Spektrum ändert sich die Schallgeschwindigkeit. Das sind erste Ergebnisse der Analysen von Aufnahmen, die der NASA-Rover Perseverance auf dem Roten Planeten gemacht hat. Damit habe man erstmals die Geräuschkulisse im Bereich zwischen 20 Hertz und 50 Kilohertz analysieren können, also unter anderem dem für Menschen hörbaren Bereich, erläutert Baptiste Chide vom Los Alamos National Laboratory. Entdeckt habe man eine fremdartige Klangumgebung. So würden Töne in hohen Frequenzen wegen des CO₂-Gehalts schon nach kurzer Distanz verloren gehen. Eine – nicht über Funk geführte – Konversation in dieser Umgebung wäre deshalb schon über wenige Meter äußerst schwierig.
Hörbare Unterschiede bei Schallgeschwindigkeit
Ermittelt hat das Forschungsteam nicht nur, dass die Schallgeschwindigkeit auf dem Mars mit 240 Meter pro Sekunde deutlich geringer ist als auf der Erde (340 Meter pro Sekunde), sondern auch, dass es auf dem Mars zwei Schallgeschwindigkeiten gibt. Hohe und tiefe Töne breiten sich unterschiedlich schnell aus. Wegen des immens hohen CO₂-Anteils von 96 Prozent und des drastisch niedrigeren Drucks werde Schall viel stärker gedämpft als auf der Erde. Das treffe insbesondere die hohen Töne, die sich viel langsamer ausbreiten als tiefe Töne. Das würde bereits hörbare Konsequenzen für Gespräche über eine Distanz von wenigen Metern haben, erklärt das Team um Sylvestre Maurice von der Université Toulouse III, der die Analyse geleitet hat. In der Praxis werden künftige Astronauten und Astronautinnen aber sowieso per Funk kommunizieren.
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Ermöglicht wurden diese Erkenntnisse dank des Instruments SuperCam, das auf dem jüngsten Mars-Rover der NASA angebracht wurde. Das hat nicht nur die Geräusche eines Lasers aufgenommen, der auf bis zu sieben Meter entfernte Ziele am Boden geschossen werden kann. Auch die Rotorengeräusche des kleinen Helikopters Ingenuity konnten damit aufgezeichnet werden. Nachdem bereits seit Jahrzehnten Bilder vom Mars zur Erde geschickt werden, sind es die ersten Aufnahmen von Geräuschen auf dem Roten Planeten, erläutert das Team nun. Damit habe man nicht nur ergründen können, wie sich Geräusche dort ausbreiten, sondern wieder Neues über die Atmosphäre des Planeten gelernt. Abseits von den wenigen Geräuschen der von Menschen geschickten Instrumente sei es dort ziemlich leise, ergänzt das Team noch.
Perseverance war im Februar 2021 auf dem Mars gelandet. Der Nachfolger des weiterhin aktiven Rovers Curiosity soll unter anderem als erstes Forschungsgerät Bodenproben auf dem Roten Planeten einsammeln, die später zur Erde gebracht werden sollen. Mehrere hat er bereits an Bord. Außerdem hat er mit Ingenuity auch erstmals einen kleinen Hubschrauber zum Mars gebracht. Dessen Präsentationsflüge klappten so gut, dass seine Mission mehrmals verlängert wurde. Inzwischen begleitet Ingenuity den Rover und erkundet die Umgebung von oben. Aktuell ist Perseverance auf einem Gewaltmarsch zu einem ehemaligen Flussbett, das er erkunden soll. Ingenuity nimmt eine Abkürzung. Die Forschungsarbeit zur Klangumgebung auf dem Mars ist im Fachmagazin Nature erschienen.
Perseverance: Erste Spuren im Marssand (9 Bilder)
(mho)
