Cette illustration représente le rover Perseverance de la NASA opérant à la surface de Mars. Crédit : NASA
Deux microphones à bord du vaisseau spatial à six roues ajoutent une nouvelle dimension à la façon dont les scientifiques et les ingénieurs explorent la planète rouge.
Grâce à deux micros à bord Nasadu rover Perseverance, la mission a enregistré près de cinq heures de rafales de vent martiennes, des roues du rover craquant sur du gravier et des moteurs vrombissant alors que le vaisseau spatial déplace son bras. Ces sons permettent aux scientifiques et aux ingénieurs de découvrir la planète rouge d’une nouvelle manière – et tout le monde est invité à écouter.
“C’est comme si vous étiez vraiment là”, a déclaré Baptiste Chide, un planétologue qui étudie les données des microphones à L’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie en France. « Les sons martiens ont de fortes vibrations de basses, donc lorsque vous mettez un casque, vous pouvez vraiment le sentir. Je pense que les microphones seront un atout important pour l’avenir Mars et la science du système solaire.
Cette illustration du rover Perseverance Mars de la NASA indique l’emplacement de ses deux microphones. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Perseverance est le premier vaisseau spatial à enregistrer le son de la planète rouge à l’aide de microphones dédiés, tous deux disponibles dans le commerce. On monte sur le côté du châssis du rover. Le deuxième micro se trouve sur le mât de Perseverance en complément des investigations de l’instrument laser SuperCam sur les roches et l’atmosphère.
Le rover Perseverance Mars de la NASA transporte deux microphones qui enregistrent directement des sons sur la planète rouge, y compris l’hélicoptère Ingenuity et le rover lui-même au travail. Pour la toute première fois, ces enregistrements audio offrent une nouvelle façon de découvrir la planète. Crédit : NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/IRAP/DPA
Le micro corporel a été fourni par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, tandis que l’instrument SuperCam et son microphone ont été fournis par le Los Alamos National Laboratory (LANL) au Nouveau-Mexique et un consortium de laboratoires de recherche français sous les auspices du Center National d ‘Etudes Spatiales (CNES).
Ces microphones de qualité commerciale sont similaires à ceux du châssis du rover Perseverance Mars de la NASA. Crédit : Avec l’aimable autorisation de DPA
L’ère des microphones spatiaux
SuperCam étudie les roches et le sol en les zappant avec un laser, puis en analysant la vapeur résultante avec une caméra. Parce que le laser émet des impulsions jusqu’à des centaines de fois par cible, les opportunités de capturer le son de ces zaps s’additionnent rapidement : le microphone a déjà enregistré plus de 25 000 tirs laser.
Certains de ces enregistrements enseignent aux scientifiques les changements dans l’atmosphère de la planète. Après tout, le son voyage à travers les vibrations dans l’air. Depuis son perchoir sur le mât de Perseverance, le micro SuperCam est idéalement situé pour surveiller les « microturbulences » – des changements infimes dans l’air – et complète les capteurs de vent dédiés du rover, qui font partie d’une suite d’outils atmosphériques appelée MEDA, abréviation de Mars Environmental Analyseur de dynamique.
Le rover Perseverance Mars de la NASA transporte deux microphones de qualité commerciale, dont celui-ci sur son mât. Le microphone de mât fait partie de l’instrument SuperCam. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Les capteurs de MEDA échantillonnent la vitesse, la pression et la température du vent une à deux fois par seconde pendant jusqu’à deux heures d’affilée. Le microphone de SuperCam, en revanche, peut fournir des informations similaires à un rythme de 20 000 fois par seconde pendant plusieurs minutes.
“C’est un peu comme comparer une loupe à un microscope avec un grossissement de 100 fois”, a déclaré le chercheur principal de MEDA, Jose Rodriguez-Manfredi du Centro de Astrobiología (CAB) de l’Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial à Madrid. « Du point de vue du météorologue, chaque perspective – détail et contexte – se complète. »
Le microphone permet également de faire des recherches sur la façon dont le son se propage sur Mars. Parce que l’atmosphère de la planète est beaucoup moins dense que celle de la Terre, les scientifiques savaient que les sons aigus en particulier seraient difficiles à entendre. En fait, quelques scientifiques – ne sachant pas s’ils entendraient quoi que ce soit – ont été surpris lorsque le microphone a capté les rotors bourdonnants de l’hélicoptère Ingenuity lors de son quatrième vol, le 30 avril, à une distance de 262 pieds (80 mètres).
Le rover Perseverance Mars de la NASA transporte deux microphones de qualité commerciale, dont celui-ci sur son châssis. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Les informations provenant de l’audio de l’hélicoptère ont permis aux chercheurs d’éliminer deux des trois modèles développés pour anticiper la propagation du son sur Mars.
“Le son sur Mars porte beaucoup plus loin que nous ne le pensions”, a déclaré Nina Lanza, une scientifique de SuperCam qui travaille avec les données du microphone au LANL. « Cela vous montre à quel point il est important de faire de la science sur le terrain. »
Sound check
Il y a un autre aspect de l’exploration spatiale qui pourrait bénéficier d’une dimension audio : la maintenance des engins spatiaux. Les ingénieurs utilisent des caméras pour surveiller usure des roues sur Curiosity rover et de la poussière s’accumulant sur les panneaux solaires d’InSight. Avec des microphones, ils pourraient également vérifier les performances d’un vaisseau spatial de la même manière que les mécaniciens pourraient écouter un moteur de voiture.
L’équipe de Persévérance amasse des tonnes d’enregistrements à partir du micro du châssis du rover, qui est bien placé pour écouter ses roues et autres systèmes internes. Bien qu’il n’y ait pas encore assez d’enregistrements pour détecter des changements, au fil du temps, les ingénieurs peuvent être en mesure d’examiner ces données et de discerner des différences subtiles, comme un courant électrique supplémentaire allant à une roue particulière. Cela s’ajouterait aux façons dont ils surveillent déjà la santé du vaisseau spatial.
“Nous aimerions écouter ces sons régulièrement”, a déclaré Vandi Verma, ingénieur en chef de Persévérance pour les opérations robotiques au JPL. “Nous écoutons régulièrement les changements dans les modèles sonores sur notre rover d’essai ici sur Terre, ce qui peut indiquer qu’il y a un problème qui nécessite notre attention.”
En savoir plus sur la mission
Un objectif clé de la mission de Persévérance sur Mars est l’astrobiologie, y compris la recherche de signes d’une vie microbienne ancienne. Le rover caractérisera la géologie et le climat passé de la planète, ouvrira la voie à l’exploration humaine de la planète rouge et sera la première mission à collecter et à mettre en cache la roche et le régolithe martiens.
Des missions ultérieures de la NASA, en coopération avec l’ESA, enverraient des engins spatiaux sur Mars pour collecter ces échantillons scellés à la surface et les renvoyer sur Terre pour une analyse approfondie.
La mission Mars 2020 Perseverance fait partie de l’approche d’exploration de la Lune vers Mars de la NASA, qui comprend des missions Artemis vers la Lune qui aideront à préparer l’exploration humaine de la planète rouge.
