Марсоход Perseverance продолжает последовательно активировать свои системы и проверять их работоспособность. На этот раз настала очередь одного из главных научных инструментов — группы приборов SuperCam. Среди них — мощный лазер, испаряющий микроскопические количества исследуемой породы, и микрофон. Операторы на Земле уже получили результаты первых тестов, и с ними может ознакомиться любой желающий. Спойлер: звук работы лазера на Марсе совсем не похож на «пиу-пиу» из фантастики.
Калибровочные мишени для камеры SuperCam, размещенные в кормовой части ровера, сверху. Коллаж из пяти фотографий / ©NASA, JPL-Caltech, LANL, CNES, CNRS
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) опубликовало сразу несколько снимков и аудиозаписей, демонстрирующих работу SuperCam. Первые два файла были записаны еще в феврале: один — через несколько часов после посадки, второй — на четвертый сол (марсианские сутки). А вот третий относительно «свежий» и датирован 2 марта. Но научная команда миссии получила их только сейчас, поскольку данные присылаются на Землю не в порядке получения, а в зависимости от их приоритета.
Важно заметить, что входящий в SuperCam микрофон — полноценный научный инструмент. С его помощью можно записывать звуки работы лазера и оценивать относительную плотность исследуемого объекта по громкости хлопков. Отличается ли качество записи на этот датчик от того, что стоит на корпусе марсохода — не уточняется. Последний должен был работать при посадке, но не записал ничего, хотя исправен и позднее с него удалось получить данные. В дальнейшем планируется использовать его для научных экспериментов. Теперь перейдем к аудио, которые зафиксировала SuperCam.
Эта запись — фактически, первая, сделанная микрофоном на поверхности Марса. Да, ранее уже публиковался айдиофайл, который назвали первыми звуками Красной планеты, но он был записан 20 февраля. А тот, что можно прослушать выше — 19-го, через 18 часов после посадки. Мачта с блоком SuperCam еще не развернута, так что звук глуховат. На записи слышен марсианский ветер и шум работы внутренних систем марсохода (громкость значительно усилена).
Второй файл записан уже 22 числа, мачта с «головой» ровера поднята и находится в рабочем положении. На этой записи специально удалены фоновые шумы от работы систем марсохода, чтобы был слышен только ветер.
Наконец, заветный «расстрел» камня. Пожалуй, самый известный инструмент для дистанционного изучения различных пород — лазер, испаряющий некоторое количество материала, чтобы спектрометры по цвету вспышки определили ее состав. Впервые он появился на предшественнике Perseverance — марсоходе Curiosity, который до сих пор работает. Новый ровер оснащен аналогичным прибором и его работу проверили 2 марта. Микрофон записал звуки, возникающие от мгновенного превращения камня в плазму: всего тридцать коротких хлопков или щелчков.
Что важно, эта аудиозапись демонстрирует возможность использовать микрофон в научных целях. Как уточняет команда специалистов, работающих с SuperCam, по громкости щелчков можно судить об относительной плотности исследуемого материала. А это очень важно, поскольку существуют разные минералы с одинаковым химическим составом (например, мрамор и мел — CaCO3) и для спектрометра они будут идентичны. А вот по плотности их уже можно различить.
Расположенный на мачте Perseverance блок с большой линзой — лишь половина от всего набора инструментов SuperCam. Там находятся два лазера (LIBS, испаряющий камни, и зеленый для Рамановской спектроскопии), цветная камера с телеобъективом и инфракрасный спектрометр. Остальная электроника этого набора вместе с еще тремя спектрометрами размещены в корпусе марсохода.
SuperCam может дистанционно определять химический состав пород и небольших камней (минимально — размером с рисовое зернышко) несколькими способами. Самый эффектный — LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy). Мощный лазер с длиной волны 1064 нанометра испаряет несколько микрограмм вещества на расстоянии до семи метров, а спектрометры анализируют получившуюся вспышку.
Рамановский спектрометр получает информацию о химическом составе мишени измеряя изменение длины волны в отраженном луче зеленого лазера (длина волны 532 нанометра). Этот метод эффективен на расстоянии до 12 метров, но его чувствительность ограничена — приемник должен отфильтровать 99% вернувшегося луча, так как искажается лишь малая часть излучения. Наконец, спектрометры могут анализировать видимый и ультрафиолетовый солнечный свет, отраженный от объектов излучения.
Все эти функции удалось успешно проверить и приборы готовы к выполнению научных задач. Но к ним приступят несколько позднее. В первую очередь Perseverance должен найти подходящую площадку для запуска своего винтокрылого компаньона — первого внеземного вертолета Ingenuity.
