Что может открыть Настойчивость, слушая Изобретательность?

Просто обновление существующего ответа теперь, когда само НАСА опубликовало сводку в https://mars.nasa.gov/news/9158/what-sounds-captured-by-nasas-perseverance-rover-reveal-about-mars/ и полную статью в Nature на https://www.nature.com/articles/s41586-022-04679-0 .

Вы могли бы лучше пропустить мой ответ и просто прочитать отчет по ссылкам, но я резюмирую несколько моментов того, что было выявлено при изучении звуковых записей с микрофонов Perseverance на случай, если ссылки умрут:

• Скорость звука ниже, чем на Земле, и зависит от частоты (240 м/с для низких звуков и 250 м/с для высоких звуков).
• Низкие звуки распространяются на меньшее расстояние, чем на Земле. Более высокие звуки почти не несут никакого расстояния.
• Звукопроницаемость и, следовательно, уровни звука зависят от атмосферного давления, которое сильно меняется в зависимости от времени года. Сезоны низкого давления довольно тихие.

Хотя звук роторов Ingenuity тоньше, чем у Земли, звук роторов Ingenuity, записанный микрофоном(ами) Perseverance, проходит примерно через сотню метров марсианского воздуха.

Уровень звука

Я предполагаю без доказательств, что JPL является JPL, микрофоны были тщательно откалиброваны на земле при различных давлениях и температурах для абсолютной характеристики (амплитуда и фазовый сдвиг) и направленности, установленных на марсоходе, и, вероятно, была предпринята некоторая попытка смоделировать эффект отражения от земли ("многолучевое распространение"). Но я могу ошибаться.

Теоретически ослабление уровня звука с расстоянием может быть полезным, но микрофоны являются направленными (особенно тот, что на ChemCam), поэтому сомнительно, что при включении отражений от земли можно получить что-либо из абсолютных уровней звука.

• Микрофоны на Perseverance Rover
• Микрофон NASA Perseverance Rover улавливает звуки с Марса
• Марсоход Perseverance записал первый лазерный звук на Марсе. Это «щелчок!» не "пью!"
• NASA Perseverance записало видео и аудиозаписи четвертого полета Ingenuity

Частота

Скорость звука будет

где$K_s$- изэнтропический объемный модуль и$\rho$- массовая плотность, обе они будут зависеть от температуры (которая сильно меняется со временем и в местном положении) и состава (который меняется, но меньше).

Доплеровский сдвиг _

где$f_0$- истинная частота звука ротора,$f$- частота, слышимая в микрофоне, и$v$- скорость изменения расстояния (отсюда и знак минус).

Вероятно, возможно получить абсолютную частоту ротора с точностью до тысячной части или лучше из автономного анализа телеметрии; два роторных двигателя активно синхронизированы (пофазно синхронизированы) друг с другом, и, вероятно, петли обратной связи удерживают их близко к фиксированной частоте из внутренней временной базы. Я посмотрю это после завершения первого черновика этого поста, обновление: я не мог найти что-нибудь до сих пор: Изобретательность Википедии (вертолет) ссылается на демонстратор технологии вертолетов Mars (Canham et al. 2018, AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference, также здесь и в архиве )

Два синхронизированных ротора пытаются поддерживать +/- 2537 об/мин и имеют по два наконечника на ротор, поэтому мы можем ожидать около 84,6 Гц при длине волны около 2,8 метра.

Наземную скорость можно получить из анализа камеры слежения за землей по положению и времени, а компонент в направлении Настойчивости, взятый, поскольку люди из Лаборатории реактивного движения знают, где что находится.

Следовательно , доплеровский сдвиг может быть косвенным/независимым способом измерения или проверки.$\sqrt{K_s / \rho}$, хотя я не знаю, нужно ли это в 2021 году, это может помочь.

Проблема, однако , в том, что скорость в доплеровском смещении должна также включать ветер! Так что допплер может также помочь проверить анемометр Настойчивости.

• Анализатор динамики окружающей среды Mars или MEDA
• МЕДА
• Марсоход NASA Perseverance установил датчик ветра на Марсе
• Отчет о погоде на Марсе от Perseverance

Важно отметить, что MEDA измеряет несколько параметров, в том числе температуру на разных высотах и ​​скорость ветра. Я думаю, вполне вероятно, что люди из JPL выжмут то, что они могут получить от Доплера, из роторов Ingenuity, но я не могу сказать, насколько это будет способствовать проверке, подтверждению или (возможно, маловероятно) калибровке наблюдений MEDA.

От чрезвычайно жаркой погоды на Марсе

Суббота, 10 апреля 2021 г., 10:54. Первый отчет о погоде Perseverance из кратера Xero показывает впечатляющую погоду с экстремальными температурами.

Из анализа производительности миниатюрного 3D-датчика ветра для Марса :

Характеристика погоды на поверхности Марса была и остается одной из основных научных целей многих марсианских миссий. Например, цель D3 миссии Mars 2020 (марсоход Perseverance): «Измерения погоды на поверхности для проверки глобальных атмосферных моделей». В версии 2020 года отчета «Цели, задачи и приоритеты марсианской науки», подготовленного Аналитической группой программы исследования Марса [1], в цели II, подзадаче A1 упоминается, что: «Получение высокого -Качественный набор данных от должным образом размещенной наземной метеостанции (т. е. такой, в которой тепловое и механическое загрязнение от космического корабля сведено к минимуму по сравнению с тем, что было сделано ранее) по-прежнему имеет наивысший приоритет».

Смотрите также:

• Как InSight измеряет скорость ветра? (аналог датчика скорости ветра)