Perseverance: Verzerrte Schallwellen auf dem Mars

Mit Perseverance' Mikrofonen habe man die Schallgeschwindigkeit auf dem Mars gemessen.

Artikel veröffentlicht am 24. März 2022, 13:00 Uhr, Patrick Klapetz

Der Marsrover Perseverance der Nasa blickt am 17. März 2022, dem 381. Marstag (Sol) der Mission, auf seine Radspuren zurück. (Bild: Nasa, JPL-Caltech)

Der Marsrover Perseverance befindet sich seit Februar 2020 auf der Marsoberfläche. Zu seiner Ausstattung gehören auch Mikrofone, die den Klang des roten Planeten einfangen sollen. Seit seiner Ankunft hat die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa bereits mehrere Audio-Dateien veröffentlicht.

Ein Forschungsteam vom Los Alamos National Laboratory hat auf der diesjährigen 53. Konferenz für Mond- und Planetenforschung (Lunar and Planetary Science Conference) ihre Ergebnisse zum Sound of Mars, dem Klang des Mars veröffentlicht. Das Forschungsteam um Baptiste Chide wollte nämlich herausfinden, ob sich nützliche Informationen in den übermittelten Mars-Geräuschen des Rovers befinden.

Schallmessung auf dem Mars mit Mikrofonen?

Chide berichtet, dass das Team die Daten des Mikrofons verwendet hat, um die Schallgeschwindigkeit auf dem Mars zu messen. Perseverance ist mit Lasern ausgestattet, die unter anderem dabei helfen sollen, nahegelegene Felsen zu verdampfen. Dadurch könne man mehr über die Zusammensetzung des Marsgesteins erfahren.

Das Forscherteam hat gemessen, wie lange es dauert, bis ein solcher ausgesandter Laserschuss braucht, um zum Mikrofon des Rovers zurückzukehren. Ihr Ergebnis: Der Schall breitet sich auf dem Mars mit einer Geschwindigkeit von 240 Metern pro Sekunde aus. Auf der Erde breitet sich der Schall bei einer trockenen Luft und einer Temperatur von 20 Grad Celsius mit knapp 345 Metern pro Sekunde aus.

Schallverzerrung auf dem Mars

Jedoch fand das Forschungsteam ebenfalls heraus, dass die Geschwindigkeit je nach Schallfrequenzen auf dem Mars variiert. Oberhalb von 400 Hz nimmt die Geschwindigkeit um 10 Meter pro Sekunde zu. Diese sogenannte Dispersion der Schallwellen führt besonders über größere Distanzen zu Verzerrungen von Geräuschen. Ein berühmtes Beispiel für den Effekt ist die Erzeugung des Blastergeräuschs in Star Wars, die durch Dispersion von Schallwellen in einem Stahlkabel entstehen. Nach Anschlagen des Kabels kommen die kurzwelligen höheren Töne zuerst wieder beim Hörer an, die tiefen zuletzt, was den berühmten Effekt erzeugt.

Laut Chide plant man in diesem Jahr die Geräusche vom Mars weiter zu überwachen und zu analysieren. Mit den Schallmessungen kann man auch Temperaturänderungen auf der Marsoberfläche beobachten. Man will herausfinden, ob es Schwankungen der Messungen beispielsweise bei Staubstürme oder während der Wintermonate gibt.