Wurde jemals Ton verwendet, um ein Problem zu diagnostizieren, das durch andere Messungen nicht gezeigt wurde?

Die Flügelvorderkanten des Shuttle Orbiter, die aus verstärktem Kohlenstoff-Kohlenstoff (RCC)-Verbundmaterial bestehen, wurden teilweise von Technikern getestet, indem sie darauf klopften und die resultierenden Geräusche hörten. Es funktionierte jedoch nicht so gut und wurde durch Infrarot-Thermografie ersetzt.

Quellen

• STS-121: Der härteste Start, Teil 3
• 1986 Pressehandbuch

Ich bin mir nicht sicher, wie weit Sie die Breite Ihrer Frage werfen. Aber ich weiß, dass Mechaniker von Strahltriebwerken immer auf eine Turbine hören, wenn sie hochfährt, einen stabilen Zustand erreicht und dann heruntergefahren wird. Ich kannte den Chefingenieur von Flying Tigers in den 1970er Jahren, der ein grauhaariger alter Mann war, der sein Ohr an die Gondel eines Triebwerks legte, um den Lagern und Ölpumpen zu lauschen. Er konnte Dinge diagnostizieren, die niemand sonst oder kein Instrument erkennen konnte. Als er in den Ruhestand ging, war er jedoch fast vollständig taub. Akustik wird zur zerstörungsfreien Prüfung von Materialien und Verbindungen verwendet, die Defekte aufweisen können, die mit Standard-Röntgenverfahren nahezu nicht erkennbar sind. Ich erinnere mich, dass Apollo- und Gemini-Astronauten sich darüber geäußert haben, ob die Booster-Triebwerke reibungslos genug liefen, als sie die Vibrationen hörten oder spürten, die in die Kapsel kamen.

Es gibt noch einen weiteren Punkt: den Übergang von periodischer zu chaotischer Bewegung in einem schwingenden System jeglicher Art zu erkennen. Dieser Übergang kann in einigen Systemen leicht erkennbar sein, in anderen subtiler oder mehrdeutig. Aber es gibt viele Beispiele, bei denen dieser Übergang darauf hinweist, dass das System kurz vor einer Fehlfunktion steht – oder sich schnell zerlegt. Es ist manchmal schwierig zu charakterisieren oder zu modellieren.

Wenn Sie Ultraschall in Metall als Schall zählen:

Von dieser Antwort auf Warum glauben sie, dass das erweiterbare Aktivitätsmodul von Bigelow „einen Schlag abbekommen“ hat? :

Nach einigen Recherchen und diesem Artikel fand ich heraus, dass sie ein System namens Distributed Impact Detection System (kurz DIDS) verwenden, um diese Stöße zu erkennen. Die NASA beschreibt das System wie folgt:

DIDS-Einheiten sind Hochgeschwindigkeits-Vierkanal-Digitalisierer, die Ultraschallgeräusche aufzeichnen. Anstatt auf das Zischen der Luft zu hören, erkennen diese Geräte die hochfrequenten Geräusche, die sich durch das Metall selbst bewegen

Einige dieser Systeme sind in verschiedenen Modulen auf der ISS installiert

Detaillierte Informationen über das System finden Sie in diesem technischen Bericht der NASA Distributed Impact Detector System (DIDS) Health Monitoring System Evaluation .

Wenn Sie Ultraschall zählen

Mehrere Lecks an Bord der ISS wurden zuerst durch eine Erhöhung der Druckablassrate der Station entdeckt, die nicht durch bekannte Ursachen erklärt werden konnte. Diese können "welchem ​​Fach?" zugeordnet werden. durch Schließen verschiedener Luken und Überwachen der Druckabfälle in ihnen.

Bevor Sie jedoch das verflixte Leck BEHEBEN können, müssen Sie es genau finden und identifizieren.

Ultraschall wird verwendet, um Lecks zu finden, die nicht ungeheuerlich genug sind, um ein Pfeifgeräusch zu erzeugen, das wir mit unseren Ohren hören können.

Zitat aus Wie viele Lecks wurden ungefähr auf der ISS behoben?

Das Video unten, gefunden in Spaceflight Insider's Wie wurde die genaue Position des jüngsten ISS-Luftlecks gefunden? zeigt Clips von der Verwendung eines Ultraschall-Leckdetektors an Bord der ISS und mindestens einen Fall, in dem anscheinend ein Leck repariert wurde.

Nachdem die Astronauten festgestellt hatten, aus welchem ​​der Module das Leck stammt, in diesem Fall aus dem oberen Teil des Raumfahrzeugs Sojus MS-09, verwendeten sie ein Gerät namens Ultraschall- Leckdetektor ( ULD ), um die genaue Position des Sojus-Raumfahrzeugs zu ermitteln leckte Atmosphäre.

unten: Screenshot eines kürzlich erschienenen Roscosmos-Tweets des Kosmonauten Sergey Prokopyev (vermutlich), der über die Erkennung und Reparatur von Blei spricht und eine ULD zeigt? (Ich kann kein Russisch, aber vermutlich ist das richtig.) Übersetzung des Textes mit Google:

„Freunde, ich habe beschlossen, ein Video zu drehen, um eure zahlreichen Kommentare zu beantworten und Gerüchte zu zerstreuen. Auf der ISS ist alles ruhig!“

Wenn Sie seismische Schwingungen als Schall zählen

Von dieser Antwort auf Wie werden die empfindlichsten Seismometer auf dem Mars vor dem stärksten Presslufthammer auf dem Mars geschützt, der nur wenige Meter entfernt ist? :

Das sagte das SEIS-Team im Rückblick auf die Inbetriebnahmephase des SEIS-Seismometers auf dem Mars .

Während des gleichen Zeitraums wie die Kalibrierungsoperationen begann das SEIS-Seismometer auch damit, die Vibrationen abzuhören, die durch den HP³-Maulwurf verursacht wurden, als er während der Sole 92 und 94 durch den Marsuntergrund nach unten flog.

Die gesammelten Daten zeigten, dass die für Hochfrequenzmessungen gut geeigneten SP-Sensoren des SEIS-Seismometers eine Vielzahl von Informationen aufzeichnen – nicht nur über die Penetrationsvorgänge, sondern auch über den internen Betrieb des Maulwurfs. Die Signale sind so stark, wenn der Maulwurf zu hämmern beginnt, dass die VBB-Pendel in die Sättigung gehen.

Das Ziel der SP-Sensoren ist es, die Ankunftszeit der Signale, die durch die komplexen Bewegungen der verschiedenen beweglichen Teile des Maulwurfs erzeugt werden, so genau wie möglich zu bestimmen, wenn er vorwärts hämmert. Ein dedizierter digitaler Filter wird in die eBOX-Elektronikeinheit hochgeladen, die SEIS steuert, um die zeitliche Auflösung zu erhöhen. Je nachdem, was die SP-Sensoren hören, wissen die Projektingenieure, ob der Maulwurf seine Abwärtsbewegung (auch langsam) fortsetzt, ob er nur an etwas in seinem Weg abprallt oder ob er vollständig blockiert ist.

Ein zweiter digitaler Filter wird ebenfalls aktiviert, um zu verhindern, dass die ultraempfindlichen VBB-Sensoren des Seismometers in die Sättigung gehen, wenn HP3 seinen Hammermechanismus verwendet. Durch die Analyse des Unterschieds in der Ausbreitung seismischer Wellen in Abhängigkeit von den angetroffenen Materialien kann es möglich sein, das Vorhandensein einer sehr harten Schicht in einer Tiefe von etwa 30 cm zu identifizieren.

Es ist kein Raumschiff (oder gar ein Flugzeug), aber wie wäre es, eine defekte Klemme in einem Fusionsreaktor zu finden? Der Joint European Torus am Culham Center for Fusion Energy verfügt über Mikrofone im Reaktorraum, die Lautsprecher im Kontrollraum speisen, damit die Bediener während des Betriebs auf Anomalien hören können.

Laut David Homfray, verantwortlicher Ingenieur,

Vor ein paar Jahren hatten wir eine Störung und wir konnten dieses klirrende Geräusch hören. Und wir waren in der Lage, den genauen Bereich zu lokalisieren, und was wir glaubten, war eine Klemme, die ein Rohr hielt, und wir konnten sofort in den Bereich gehen, dorthin gehen, wo wir es vermuteten, und es finden – und könnte es dann ersetzen.

Quelle: Hilfe, My Fusion Reactor's Making A Weird Noise (von Tom Scott) , um 2:28.

Hinweis: Obwohl dies offensichtlich keine Weltraumanwendung ist, würde ich argumentieren, dass es sich um eine sehr ähnliche diagnostische Verwendung handelt: JET und Perseverance sind beide Experimente, bei denen wir wenig Erfahrung haben, um nicht unbedingt alle Fehlermodi zu kennen, die wir benötigen Achten Sie (noch) darauf, und daher haben wir nicht unbedingt geeignete Sensoren und / oder Erkennungslogik für. Sie verwenden beide Audio + menschliches Gehör als Breitband-Dinge, an die wir nicht gedacht haben.

Angepasst/modifiziert von Mikrofonen auf dem Perseverance Rover

Ausdauer hat zwei Mikrofone!

Von Mikrofonen auf dem Perseverance Rover

Mikrofon auf SuperCam

SuperCam identifiziert Mineralien und Gesteinszusammensetzungen und sucht nach organischen Verbindungen, die mit früherem Leben auf dem Mars zusammenhängen könnten. Es hat einen Laser, der Bereiche auf einem Felsen so klein wie den Punkt am Ende dieses Satzes zappen und untersuchen kann. Alles aus etwa 20 Fuß oder 7 Metern Entfernung. Dessen Kamera und Spektrometer untersuchen dann die Chemie des Gesteins. Das Mikrofon der SuperCam gibt Wissenschaftlern einen weiteren „Sinn“, mit dem sie die von ihnen untersuchten Gesteinsziele untersuchen können.

Hauptaufgabe: Beim Studium von Marsfelsen helfen

Standort: An einem kurzen 15-mm-Ausleger am Kopf des langen Mastes des Rovers

Zuhören, wenn: wenn das SuperCam-Instrument eingeschaltet ist, jeweils für einige Millisekunden. Oder um etwa 3,5 Minuten am Stück Wind und Rovergeräusche zu hören.

Was es hören kann: das Staccato-Pop, das entsteht, wenn der Laser Gesteins-, Wind- und Rovergeräusche untersucht

Hören der Geräusche eines Laserschusses:

Wenn SuperCam einen Laser auf einen Stein abfeuert, verdampft eine kleine Menge des Steins zu einem heißen Gas namens „Plasma“, und Hitze und Vibrationen erzeugen eine Schockwelle, die ein knallendes Geräusch erzeugt. Die Kamera und das Spektrometer von SuperCam können das heiße Gas „lesen“, um die chemische Zusammensetzung des verdampften Gesteins aufzudecken. Gleichzeitig hört das Mikrofon das Stakkato „pop“, wenn die Laserschläge mehrere Fuß von Perseverance entfernt erschüttert werden.

Die Art von „Pop“, das es macht, sagt Wissenschaftlern etwas über die Masse und Zusammensetzung des Gesteins. Die Intensität des Klangs offenbart die relative Härte der Felsen, was uns mehr über ihren geologischen Kontext verraten kann. Die Härte des Gesteins kann uns beispielsweise dabei helfen zu sagen, ob das Gestein in einem See oder aus windgetriebenem Material entstanden ist oder wie viel Druck bei seiner Entstehung beteiligt war. Alles, ohne jemals vorzufahren und es zu berühren.

SuperCam kann etwa 3,5 Minuten lang zuhören, während sie wissenschaftliche Beobachtungen durchführt. Dies gibt dem Rover die Möglichkeit, die Geräusche des Mars zu hören, wie z. B. das hohe Geräusch von Sandkörnern über der Oberfläche, das Pfeifen des Windes um den Rovermast und das tiefe Heulen von Staubteufeln, die vorbeiziehen. Das Mikrofon nimmt auch Geräusche von Perseverance auf, indem es seinen Arm, das Bohren von Steinen und das Knirschen der Räder auf der Oberfläche verwendet. Der Rover kann die anderen Instrumente und internen Mechanismen hören und hören, wenn wir die Probenröhrchen absetzen. In einigen Fällen kann der Ton dem Team helfen, den Zustand der internen Mechanismen oder Instrumente des Rovers zu diagnostizieren.

Mikrofon zur Aufzeichnung der Landung des Rovers

Hauptaufgabe: Landegeräusche aufnehmen

Aufzeichnen der Geräusche des Abstiegs, der Reibung durch die Atmosphäre, des Staubs, der von den Triebwerken beim Abstieg des Rovers aufgewirbelt wird.

Die Geräusche des Rovers hören

Ingenieure optimieren dieses Mikrofon für Platz aus leicht verfügbarer, im Laden gekaufter Hardware. Es ist unwahrscheinlich, dass es über die Landung hinaus funktioniert. Wenn es überlebt, können wir möglicherweise die Geräusche der Marswinde und des arbeitenden Rovers hören, wie die sich drehenden Räder oder die Motoren, die seinen Kopf drehen, und die Wärmepumpen, die ihn warm halten.

Laser-Snap! (nicht Pew)

Der Rover The Perseverance von Space.com hat den ersten Lasersound auf dem Mars aufgezeichnet. Es ist ein 'Klick!' nicht eine 'Bank!'

Das SuperCam-Mikrofon hat während der ersten paar Tage von Perseverance auf dem Mars Audioaufnahmen des Marswinds gemacht, gab das Instrumententeam heute bekannt. Das Mikrofon fing auch die unzähligen Schnellschüsse der Máaz-Arbeit ein, die von Stoßwellen stammten, die durch die Hitze und Vibration der Gesteinsverdampfung erzeugt wurden.

Solches Audio wird für das SuperCam-Team sehr nützlich sein, sagte Murdoch. Beispielsweise zeigen Details der Schnappschüsse die Härte jedes Felsziels, ein Detail, das nicht allein aus der Zusammensetzung bestimmt werden kann. (Kreide und Marmor haben die gleiche chemische Zusammensetzung, wie Murdoch betonte.)

SuperCam-Aufzeichnungen werden dem Perseverance-Team auch helfen, den Rover und seine verschiedenen Subsysteme im Auge zu behalten, und es den Forschern ermöglichen, die dünne, von Kohlendioxid dominierte Marsatmosphäre besser zu verstehen, sagte Murdoch.