Die Geräuschkulisse des Mars ist seltsam schön

Da ist eine schöne Szene drin Interstellar—einer der besten Weltraumfilme der Geschichte; streiten Sie nicht mit mir – wenn der NASA-Pilot, der damit beauftragt ist, den Tag zu retten, seinem Mitreisenden, einem Physiker, der eine schwierige Zeit auf seiner gefährlichen Reise durch den Weltraum hat, ein Paar Kopfhörer überreicht. Wenn der Physiker die Knospen einsetzt, hören er und das Publikum die deutlichen Geräusche der Erde: Grillen, Regen, leises Donnergrollen. Der Moment soll den besorgten Charakter beruhigen, aber es ist auch eine Erinnerung an uns alle, dass unser Planet sehr laut ist und der Rest des Sonnensystems – der Rest des Universums eigentlich – nicht. Geräusche, oder ihre Abwesenheit, sind eine weitere Möglichkeit, wie unser Zuhause Carl Sagans Beschreibung der Erde als „einen einsamen Fleck in der großen, umhüllenden kosmischen Dunkelheit“ erfüllt.

Es mag also seltsam erscheinen, dass jemand ein Mikrofon in den Weltraum schicken möchte, aber Wissenschaftler und Ingenieure haben genau das getan. Sie befestigten zwei Mikrofone an einem Mars-Rover und schickten ihn zum Roten Planeten, wo sie ihn am Rand eines Kraters in der Nähe eines Gebiets absetzten, das vor Milliarden von Jahren ein Flussdelta war. Der Perseverance-Rover kam letztes Jahr an, streckte seine Räder aus und machte sich an die Arbeit, um interessant aussehende Felsen zu untersuchen, wobei die Mikrofone zuhörten. Dann strahlte das Raumschiff die Aufnahmen nach Hause, wo die Wissenschaftler Kopfhörer aufsetzten und auf „Play“ drückten.

Zuerst hörten sie nichts. Es war tatsächlich so leise, dass Wissenschaftler dachten, die Mikrofone könnten kaputt sein. Wie sich herausstellt, ist der Mars extrem ruhig. (Die NASA beschreibt es so melancholisch wie möglich: „Meistens herrscht tiefe Stille.“) Aber der Rote Planet ist nicht völlig still, und als die Wissenschaftler länger zuhörten, hörten sie das surrende Murmeln des Perseverance-Rover bewegte seinen Roboterarm; das Knirschen seiner Räder über rostrotem Boden; das scharfe, knisternde Geräusch seines Lasers, der auf einen Felsen schießt; der Hauch eines kleinen Instruments, das die Späne hinterher wegbläst. Sogar das Summen von Hubschrauberblättern, die sich durch die Luft bewegen – Ingenuity, ein kleines experimentelles Raumschiff in der Ferne, das beweist, dass Roboter auf dem Mars fliegen können. Und dann, zwischen diesen ausgesprochen mechanischen Geräuschen, etwas anderes: das leise Grollen eines sanften Windes.

Nachdem wir jahrzehntelang Roboter mit Kameras entsandt haben, um uns zu zeigen, wie der Mars aussieht, hat die Menschheit nun eine weitere Form der Wahrnehmung auf die Oberfläche des roten Planeten ausgedehnt. Wir haben Bilder aus Jahrzehnten, aber die natürlichen Geräusche zu hören, die damit einhergehen, ist „eine wirklich viszerale Erfahrung“, sagte mir Nina Lanza, eine Planetengeologin am Los Alamos National Laboratory, die am Perseverance-Rover arbeitet. „Wir können sofort fühlen, dass es in gewisser Weise äußerst vertraut ist, aber auch auf eine Weise seltsam fremdartig, dass es ein bisschen schwer ist, den Finger darauf zu legen“, sagte sie. Wir stimmen uns ein auf eine Welt mit einer ganz eigenen Klanglandschaft, die von ihren ganz eigenen Qualitäten geprägt ist.

Auf wissenschaftlicher Ebene ermöglicht das Hören eines anderen Planeten den Forschern zu untersuchen, wie sich Komponenten wie atmosphärische Gase, Oberflächendruck und Temperatur kombinieren, um Schall zu erzeugen, ein Effekt, den Wissenschaftler hier zu Hause gut verstehen. Die Mars-Bänder haben es Wissenschaftlern erstmals ermöglicht, ernsthaft zu analysieren, wie Geräusche auf dem Mars funktionieren. Sie haben ihre Vorhersagen bestätigt, dass sich Schall auf dem Mars langsamer bewegt als auf der Erde, dank der dünnen, superkalten Atmosphäre des roten Planeten, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht. Ihre Analyse zeigte auch, dass der Klang, insbesondere bei hohen Tonhöhen, überhaupt nicht sehr weit trägt. In einer solchen Atmosphäre mit niedrigem Druck „muss man nur härter arbeiten, um diese Moleküle weiter zu vibrieren, damit die Dinge ruhig sind“, sagte Lanza. Auch die Geräusche auf dem Mars ändern sich je nach Jahreszeit: Das Flussdelta, in dem Perseverance lebt, steuert auf den Marsherbst zu, und die daraus resultierenden Änderungen des atmosphärischen Drucks sollten den Wind – und alle anderen Geräusche – für den Rover lauter machen.

Basierend auf der neuen Analyse wollte ich unbedingt wissen, welches Lied, wie die Kinder heutzutage sagen, absolut klatschen würde, wenn es auf der Marsoberfläche gespielt würde. (Nicht, dass Menschen tatsächlich in der Lage wären, es mit ihren eigenen Ohren zu hören; zukünftige Astronauten müssen jedes Mal Helme tragen, wenn sie sich in die Marslandschaft wagen.) Nichts zu hohes, sagte Lanza. „Ein basslastiger Song – der wird auf dem Mars viel besser klingen.“

David Mimoun, ein Wissenschaftler an der französischen Hochschule für Luft- und Raumfahrt, der die Entwicklung des Hauptmikrofons des Rovers Perseverance leitete, sagte mir, er habe einen gewissen Widerstand gegen die Mikrofonierung von Marsmissionen gesehen, weil die Missionsmanager nicht überzeugt waren, dass die Ausrüstung wissenschaftlich nützlich wäre. Mikrofone schienen überflüssig, und frühere Versuche, sie zu verwenden, hatten nicht funktioniert. 1999 trug eine NASA-Mission zum Südpol des Planeten das erste Mikrofon zum Mars, aber das Raumschiff landete nicht und rief nie zu Hause an. Eine weitere mikrofonierte Mission wurde 2008 erfolgreich gelandet, aber das Abhörinstrument wurde nie eingeschaltet, weil die Ingenieure wegen möglicher elektrischer Probleme nervös waren.

Aber Mimoun glaubte, dass Mikrofone wichtige Daten liefern könnten, und wie diese Mission gezeigt hat, hatte er Recht. Wissenschaftler haben mehr über die Umgebung des Mars erfahren, indem sie ihr mit ihren eigenen Ohren zugehört haben und Lücken in ihrem Verständnis unseres planetarischen Nachbarn geschlossen haben. Das Geräusch eines Lasers, der auf einen Felsen zapft, ändert sich je nach Zusammensetzung dieses Felsens, und Wissenschaftler haben die akustischen Daten analysiert, um das Material, auf das der Rover gestoßen ist, besser zu verstehen, sagte Lanza. Die Ingenieure der Mission können die Bänder auch verwenden, um den Gesundheitszustand von Perseverance zu überprüfen. Wenn der Rover anfängt, seltsame, unerwartete Geräusche zu machen, möchten Ingenieure möglicherweise Fehler beheben, wie ein Mechaniker, der in einem brummenden Auto nach der Fehlerquelle sucht. „Wir spielen nicht mit Spielzeug“, sagte Mimoun zu mir.

Eine bewundernswerte Haltung, wenn man bedenkt, dass NASA-Missionen wie Perseverance auf Steuergelder angewiesen sind. Aber selbst wenn sie keine wissenschaftlich wichtigen Messungen liefern würden, würden uns die Mikrofone immer noch etwas Wertvolles geben. Wenn die überwältigende Mehrheit der Menschen nur auf diesem einen Planeten ihr Dasein fristen darf, lassen Sie uns zumindest hören, wie die anderen Welten in unserer kosmischen Nachbarschaft klingen, soweit dies durch Technologie und atmosphärische Bedingungen möglich ist. Ich möchte das Grollen eines Vulkans auf der Venus hören; die Methanseen an den Ufern von Titan, einem Saturnmond; Böen von Herbstwinden, die über die Becken des Mars fegen. Im Gegensatz zu, sagen wir, einer hochauflösenden Kamera ist ein Mikrofon eine ziemlich geringe Anstrengung, und es kann einen Ausbruch von Wundern aufdecken.

Perseverance wird seine Zeit auf dem Mars damit verbringen, das ausgetrocknete Flussdelta zu erkunden und die Gesteine ​​und Sedimente zu untersuchen, auf die sich die Wissenschaftler am meisten freuen – die Art, die die versteinerten Abdrücke des mikrobiellen Lebens enthalten könnte. Vor ein paar Milliarden Jahren wäre Perseverance auf eine ganz andere Szene gestoßen. Die Kameras des Raumfahrzeugs hätten einen wunderschönen Fluss gesehen, und seine Mikrofone hätten das Plätschern des Wassers und vielleicht sogar ein subtiles Plätschern an der Oberfläche eingefangen – die winzigen Atemzüge kleiner Kreaturen darunter. Dieser Mars existiert nur noch in unserer Vorstellung. Aber der moderne Mars hat seinen eigenen Soundtrack, und es lohnt sich, ihn anzuhören.

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