它被称为“恐怖的七分钟”。星期四，当这个重达2300磅、六轮、核动力的“毅力”号探测器接近火星时，一个超音速降落伞将使下降飞行器的速度降至每小时200英里。在离着陆点约70英尺的地方，制动火箭将使它停留在一个悬停状态，然后一个“空中起重机”将NASA最新的岩石爬行器降落到下面铁锈色的泥土上。当“毅力”号着陆时，这艘下降船将自动升空，并在附近迫降。
别担心，一切都会好起来的:“坚韧不拔”号将探索火星地质，寻找那里古代微生物生命的证据，它使用的是已知的着陆策略，其中很多来自2012年的“好奇号”任务。但新奇的是，地球人将能够观看这部7分钟的戏剧的大部分内容。探测器上嵌入了一个小型麦克风，如果一切顺利，它将记录下下降的声音，然后记录火星环境本身，这是火星探测器尚未实现的。
在过去的60多年里，人类一直在用高度敏感的硬件对行星进行射击，但令人吃惊的是，我们却从未能够监听。当然，曾经有过这样的尝试:在20世纪80年代早期，两个苏联的金星探测器携带着麦克风来估计风速。但这些录音不稳定且不连贯。美国国家航空航天局(NASA) 1999年的火星极地登陆任务中有一个麦克风，但探测器在到达火星时撞成碎片。美国宇航局在2008年再次尝试凤凰号火星任务，但在起飞前取消了麦克风。太空机构有成千上万的行星探索图像，但珍贵的外星声音很少。
如果现代化设备终于可以捕获的风能和断续的喷砂的尘埃,将陪同视频的降落和着陆,是的,机器人探测器的点击和嗡嗡的在沙漠表面爬行Jezero火山口天天(好的,溶胶,溶胶)就你想听吗?
洛杉矶的摇滚音乐家、作曲家杰森·阿喀琉斯·梅兹利斯(Jason Achilles Mezilis)是一位毕生的太空爱好者。2016年，他和朋友约瑟夫·卡斯滕(Joseph Carsten)在餐厅露台上喝酒。卡斯滕在帕萨迪纳市附近的美国宇航局喷气推进实验室(NASA’s Jet Propulsion Laboratory)研究机器人。他们正在谈论好奇号探测器戏剧性的着陆策略，梅兹利斯很好奇它听起来会是什么样子。是否有可能在即将到来的“毅力”号着陆器上安装一个麦克风，以捕捉伴随美国宇航局视频馈送的听觉剧情?“那该多酷啊!””他若有所思地说。
梅利斯对这个问题的执着追求使他与美国国家航空航天局(NASA)进行了会面。这个故事提醒我们，创新可以来自意想不到的地方。
梅兹利斯，一个46岁的年轻人，一头不守规矩的拖把头，是一个大器晚成的音乐家。直到高中最后一年，他才开始学吉他，这导致他的成绩直线下降，注意力也开始飘忽不定。结果，他在加州大学洛杉矶分校音乐学院的钢琴试镜中搞砸了——他没有准备好，也很紧张，加州大学圣地亚哥分校取消了他的入学资格。后来，他去了家乡库比蒂诺的迪安扎学院(De Anza College)，那里的老师教他演奏、和声结构、音乐分析等理论。事实证明，这正是他需要的框架。老师帮助梅兹利斯准备音乐学校的分班考试，所以当他申请加州大学伯克利分校的音乐系时，他很容易就被录取了。到他毕业的时候，他已经熟练地掌握了吉他、贝斯、钢琴以及其他键盘乐器。
大学毕业几年后，艺名杰森·阿喀琉斯(Jason Achilles)的梅兹利斯前往洛杉矶，在接下来的几年里在摇滚乐队——黑带空手道(black Belt Karate)、你可怕的微笑(Your Horrible Smile)、猫头鹰(owl)——中演出，并录制和制作作品。他在庞大的市中心排演(Downtown Rehearsal)仓库里拥有自己的录音室，在那里他录制了自己的第一张个人专辑。此后，他与匈牙利和捷克斯洛伐克的交响乐团合作录制了他的作品，现在他正在帮助枪炮玫瑰乐队的键盘手Dizzy Reed制作他的下一张专辑。换句话说，他有一个光明和多样化的职业生涯，但这不是火箭科学，至少不是喷气推进实验室寻找的那种。
梅兹利斯正在寻找另一个锚点。他说:“音乐方面与我父亲传给我的更有智慧的方面非常脱节。”(他的父亲是硅谷的一名计算机系统分析师，也是一名音乐家。)梅兹利斯迷上了太空科学。他阅读通俗科学杂志，向科学家们提出问题和想法，参加讲座和外联活动——事实上，他是在喷气推进实验室的一个开放参观项目上认识卡斯滕的。有一次，他给行星科学家艾伦·斯特恩(Alan Stern)——美国宇航局(NASA)“新视野号”(New Horizons)冥王星任务的首席研究员——发了一封信函，询问搭载多个小型着陆器的探测器能否帮助分析“新视野号”发现的各种各样的表面。他得到了深思熟虑的答复。他寄回了一些自己的音乐，以防斯特恩需要从工作中休息一下。
作为一名音频工程师，Mezilis的目标是从设备中获得连贯、真实的录音，而不是根据特定的科学品质创造出一段调谐的录音。
摄影:永福范教授2016年的那个晚上，在和卡斯滕喝酒的时候，梅兹利斯问他的朋友，怎样才能得到一个麦克风，以及他第二个关于“毅力”号上的新摄像机系统的想法。负载决定新探测器已经基本上解决你不能只是squeak奖金这样的硬件到数十亿美元的科学使命,但Carsten,路虎司机将帮助导航毅力在火星表面,没有完全拒绝的概念Mezilis能够说服美国宇航局把麦克风。正如梅兹利斯所述，这位工程师也不认为自己的想法是“疯狂的”。没有任何来自NASA的正式邀请，也没有任何合理的期望他的工作将被认真考虑，梅兹利斯深入研究了这个挑战。
作为一名音频工程师，他对麦克风有广泛的了解。现在，梅兹利斯开始研究它们如何在太空中使用:卡尔·萨根在几十年前就倡导了这个概念，当时还有美国宇航局和苏联的努力。不过，有一点很清楚，那就是空间声学并没有得到优先考虑。飞机每多装一盎司燃料，在起飞和降落时就需要额外的燃料，在执行任务时也会消耗宝贵的电力。“此外，”喷气推进实验室“毅力”号组装、测试和发射运营经理大卫·格鲁埃尔(David Gruel)说，“在太空业务中，我们很少使用麦克风和声音，因为我们的大部分研究都是在真空中完成的。”
在进行宣传的过程中，梅兹利斯重点阐述了美国宇航局可能考虑为“毅力”号设置麦克风的原因:其一，它具有向公众宣传的潜力，可以让太空科学爱好者有新发现可以抓住;它还可以成为探测器的诊断工具，甚至是机械故障的早期预警系统。他说:“我们想当然地认为，声音在我们的潜在感知中被使用的频率是如此之高。”“你第一次知道你的车或冰箱出问题的时候，是当你听到有东西不稳的时候。”然后他解决了工程上的挑战。这个麦克风需要经受住发射和7个月的火星之旅，以及火星上120度的温度波动。Mezilis研究模拟-数字转换器应如何设计,设备应具备什么样的敏感性,哪些部分应该安装在外部的车辆,可保护内部,需要什么样的测试和校准,最后的录音需要如何处理。
然而，研究进行了几个月之后，梅兹利斯收到了卡斯滕的一封信。“火星2020”——包括“毅力号”漫游者在内的任务的官方名称——将确实包括一个麦克风。巧合的是，美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的观点非常相似。麦克风将被科学地聚焦，它将放置在一个名为“超级摄像机”的仪器中，以帮助研究岩石被激光击中时的情况。它还可以记录周围的声音。不久之后，梅兹利斯发现了一篇文章，宣布了第二个实验性的麦克风，这个想法是在计划的后期才出现的，当时经理们意识到他们可以在飞机上安装这样的东西。
20世纪80年代，埃德蒙科学天文望远镜是一种很受初学者欢迎的仪器。从梅兹利斯记事起，他就一直拥有这间房子。
摄影:永福范教授梅兹利斯既激动又惊慌。他可能有机会尝试实验麦克风，但如果NASA已经在推进自己的计划，它可能也会开始寻找其他想法。他得赶紧把他的报价摆上谈判桌。“我吓坏了，因为我意识到这是一个非常难得的机会，我可能会错过它，”这位音乐家在他位于洛杉矶的房子的门廊里回忆，俯瞰圣费尔南多谷。(按照洛杉矶音乐界的经典风格，他的邻居兼密友是艺术家安东尼·哈德森(Anthony Hudson)，也是枪炮玫瑰乐队(Guns N’Roses)主吉他手Slash之父。)他刚刚带我参观了一下，我注意到这里同样混杂着老式乐器和太空探索纪念品。在一个橱柜里，他收藏了vhs上的科幻片——按字母顺序排列，尽管有一些朋友曾经把盒子里的磁带打乱了顺序，作为一个恶作剧。(他们仍然慢吞吞地)。和一架百年钢琴放在同一个房间里的书架上，是一件业余天文学的标志性工艺品:一架红色的球状埃德蒙科学天文望远镜(Edmund Scientific Astroscan)，在20世纪80年代是初学者的流行乐器。梅兹利斯还拥有一块布料，是1984年航天飞机宇航员布鲁斯·麦克肯多斯第一次进行太空行走时穿的宇航服的布料，还有一张鲍勃·穆格的亲笔签名照片，他是第一个商用合成器的发明者。
门廊上，梅兹利斯端着一杯苏格兰威士忌，谈论着他对火星麦克风的追求:“我知道我想进入那个世界，所以我的紧迫感放大了10倍。我觉得输的是我自己。”
说实话，他本不应该有这么大的机会。他和NASA唯一的联系就是他和卡斯滕建立的偶然的友谊。这是它。NASA并不是一个以开放政策著称的组织。太空探索的触角延伸到全球，大学、研究团体和太空机构在由高资历的工程师领导的无懈可及的合同下紧密合作。一个带着吉他在Viper Room演奏的音乐家和交响乐作曲家，他和Slash的父亲是好朋友，不太可能为NASA创造一个火星麦克风。
事实证明，他确实这么做了。2016年8月，在听说NASA的计划三个月后，梅兹利斯向喷气推进实验室提交了他的提案，提出协助研发麦克风。它很快就找到了Gruel。梅兹利斯包括了他写的麦克风设计白皮书，校准最终产品，并对原始数据文件进行后期处理。他甚至还聘请了一位名叫凯撒·加西亚(Caesar Garcia)的声学工程师来帮助他磨练推销技巧。简而言之，他是个严谨而有条理的人。他做得对。
10月，梅兹利斯收到了一条信息。格鲁想谈谈。梅兹利斯和加西亚接到了一个电话，格鲁尔向他们介绍了这项工作的细节，并指出他对这对夫妇所做的工作感到信服。梅兹利斯需要成立一家公司，使安排与NASA的合同政策相一致，然后他们就可以开始了。格鲁挂断电话后，梅兹利斯对加西亚说:“等等，刚才发生了什么事?”加西亚回答说:“我想你刚刚找到工作了。”
梅兹利斯开始工作。“进入、降落和着陆”麦克风将用于捕捉声音，为更广泛的观众，而不是科学导向的超级摄像机麦克风。尽管官方对麦克风的规格只规定该设备可以在探测器到达火星的过程中使用，但它可能在探测器执行任务的很长一段时间内仍能正常使用——计划使用两年。(火星探测器的寿命可以超过预期;九年过去了，人们的好奇心依然很强。)麦克风将收集声音，并在几天后送回地球;这些声音还将用于伴随着陆期间拍摄的视频
梅兹利斯为“毅力”号麦克风设计的“假想”外壳草图，该外壳将保护它不受火星恶劣大气的影响。
说明:杰森Mezilis当梅兹利斯在他的建议中把重点放在公众宣传上时，这是有先见之明的。比如说，你可以设计一种相机，它可以直指地面，而不仅仅是为了地质学家的利益，你可以制作一种可以捕捉到那个世界的巨大的、惊人的全景图的相机。Mezilis的目标与此相似，即从设备中创造出连贯的、真实的录音，而不是创造出一种特定的、高度深奥的品质。他说:“我开始考虑关于音频的所有可能的考虑，包括我的世界中的所有问题，以及它们如何应用到NASA的世界。”例如，Mezilis创建了一个过滤器，在处理文件时，可以消除声音对漫游者身体的影响。换句话说，它可以消除周围金属可能引起的回声或振动。为此，他在自家后院做了一个“毅力”部分的粗略模型。
Mezilis使用这个相同的第二个样本麦克风进行测试和校准滤波器，以处理最终的音频文件。
摄影:永福范教授当梅兹利斯专注于麦克风的解决方案时，包括推销一种定制的制造和一种更经济的使用现成组件的替代方案——nasa最终选择了后者——该机构探索了潜在的回报。除了帮助监测和诊断探测器上的问题(知道硬件声音如何有助于排除故障)，麦克风还可以帮助NASA更好地了解火星环境。研究人员可以将声音在红色星球上的传输方式与在地球上的传输方式进行比较，从而为他们的模型添加细节。火星上的空气密度比地球上低得多，这可能会让一些东西听起来很低沉;大气中大量的二氧化碳成分可能会减弱高频噪音，所以我们更容易听到低音。如果埃隆·马斯克的梦想成真，那么当人类搬进来的时候，生活会是什么样子呢?这些信息也可以帮助编剧和导演更好地理解他们的故事。
麦克风也可以在地球上传递强大的时刻。格鲁伊尔还记得他在聘用梅兹利斯后不久与喷气推进实验室的一位访客的一次会面。她问他NASA是否会在另一个星球上安装一个麦克风。当他告诉她他们的计划时，她很高兴。稀粥问她为什么这么感兴趣。“她的姐姐是盲人，”他说。“她看不见从火星传回来的图像，无论她的姐姐多么努力地向她解释这些图像有多么神奇，她就是看不见——她的感官以一种不同的方式在变化。”
格鲁尔从来没有像他的客人那样考虑过麦克风。他说:“我对此感到非常兴奋，这是我们以前从未做过的。”“你会听到制动火箭轰鸣，然后可能车轮真的嘎吱嘎吱地落到地面上。然后，当下降阶段脱离并飞向远方时，它会变得越来越安静。”他停顿了一下:“那一刻留下的将是火星周围的噪音，不管它们是什么。”
2017年夏天，美国宇航局批准了梅兹利斯的建议，并根据他的规格组装了组件——包括来自DPA麦克风的高级商用麦克风和前置放大器组合，模数转换器，以及定制的防尘屏幕。麦克风位于底盘外部，就在中间轮的上方，在左边;前置放大器位于探测车内部。总而言之，这些组件为有效载荷增加了102克。它是被称为EDLCAM系统(“进入、下降和降落”)的7个摄像机阵列的一部分，该系统将在“恐怖的7分钟”期间收集40gb的视觉和听觉数据。
在喷气推进实验室，麦克风是在一个充满模拟火星大气的气体的真空室中测试的。
由NASA喷气推进实验室/麦克风会记录降落伞展开前，整个下降和着陆过程，然后在着陆后不久停止。大约287秒，不到5分钟。如果它能在着陆后存活下来，只要它继续工作，麦克风就可以重新激活，录制额外的声音。
在梅兹利斯的建议下，喷气推进实验室也在探索将超级摄像机和EDLCAM麦克风同时使用的可能性，以在行星表面创造立体声录音。“这是创造完全身临其境的感官体验的最后一步，”梅兹利斯说。换句话说，这不是给科学家的。这是为你。
巴兹·奥尔德林标志性的月球靴印照片，哈勃太空望远镜拍摄的宇宙尘埃和气体照片，麦克肯多斯自由太空行走的照片——所有这些都是偶然捕捉到的令人惊叹的瞬间。现在，在这个有着奇特迷人的TikTok小品和巧妙采样的声音的时代，“毅力”可以以NASA还没有考虑过的方式融入这种文化。
梅兹利斯思考了很多关于声音如何触动我们的情感的问题。甚至小学科学老师洪亮的声音也让他充满了惊奇。他的工作与美国航天局”有相同的音乐的魅力和奇迹,这为他打开了创造性的门,”安迪说砖,闻名的作曲家和指挥家得分电影和视频游戏,包括和他进行了管弦乐Mezilis的工作在匈牙利和捷克斯洛伐克的录音。
梅兹利斯决心继续打开更多的大门。随着麦克风项目的结束，他开始探索他在第一次与卡斯滕谈话时产生的想法:月球ExoCam。它是一个球形的笼子，里面装着360度的相机，在月球探测器最后降落到月球表面时，相机将被抛出。它会把飞船打倒，着陆，弹跳，然后降落。它将把着陆的视频传送给探测器，并最终传回地球。很酷，是的，但也很有用，正如Mezilis的合作者，空间系统工程师Rex Ridenoure所指出的那样。“关于登陆月球的信息中最大的一个缺口是，当着陆器降落时，所有风化层的喷雾会发生什么，”他说，他指的是月球表面的灰尘、砾石和卵石。“在各个方向上，一切都是超音速的。”视频真的可以帮助月球基地的规划者。
与相机原型一起工作将有助于/确认/我，例如，释放机构不会使火箭失去平衡，或确保相机不会直接降落在着陆器的下方。
摄影:永福范教授梅兹利斯还和亚利桑那州立大学的行星科学家吉姆·贝尔讨论了他的月球自拍球的想法。吉姆·贝尔曾为包括“毅力”号在内的几架火星探测器开发过相机系统。因为对梅兹利斯来说，从登月机上发射弹跳的太空摄像机是一个新领域，至少与麦克风相比是这样，贝尔帮助他克服了一个巨大的骗子综合症。“我基本上不得不强迫他，说服他在一个关于这个的科学会议上发表演讲。我想，他觉得自己是个局外人，在某些方面不配。”贝尔说。“我就想，伙计，你必须明白，我们都是边走边瞎编的。没有一本书，也没有一门课程教你如何操作漫游者。’”
贝尔是正确的。Mezilis最终站在与会者面前，分享他的想法，并吸收他们的反馈。与他交谈，很难不注意到他对主题的掌握得来不易。就好像真的有一个完全成形的博士候选人潜伏在善良的吉他英雄的内心。
1 / 3插图:Jason mezilis目前正在研制一种摄像机，用于拍摄未来登月任务中着陆器的降落过程。
10月，NASA给了梅齐里斯和他的合作者65万美元，用于开发一个功能性的原型机。蜜蜂机器人公司(Honeybee Robotics)将为该相机进行机械工程设计，而正在计划几次登月任务的火箭公司Masten空间系统(Masten Space Systems)将进行测试。团队将建立一个原型来评估所有可能出错的事情:确认释放机制不会让火箭失去平衡;确保相机不会直接降落在着陆器的下方;测试抛射碎片对视野或相机本身的影响。
Mezilis的愿景是让麦克风和ExoCam成为未来探测器的常规添加设备。太空发射初创公司火箭实验室已经正式表达了在即将到来的金星探测器上使用他的麦克风工作的兴趣，梅兹利斯希望相机能降落在计划中的几个月球任务上——尽管他仍然把目光锁定在火星上。他说:“我希望你站在地面上观看，就像直接从雷·布拉德伯里(Ray Bradbury)的故事中走出来一样。”“这一切都是为了创造这样的时刻，让一个5岁的孩子看到这些，然后说，‘天哪，我们在太空做这个!这就像魔法，但却是真实的!’”
不过，首先，NASA必须突破音障。周四，梅兹利斯——现在是一位真正的外星音频工程师(如果你喜欢的话，他是一位太空管理员)——将与其他所有人一起从任务控制中心观看直播。这些视频和音频文件需要几天的时间才能被处理并向公众公布。如果一切顺利，世界将经历一个新的空间探索维度，一个可能像布拉德伯里所梦想的任何东西一样难以忘怀，或者像地球上微风习习的一天一样舒适和熟悉的维度。
