沒有人提NASA混響聲學測試中心(Reverberant Acoustic Test Facility, RATF)嗎?
世界上最悲傷的事,莫過於火箭發射成功,衛星壞了。上千萬的發射成本到頭來只聽了個響。
為避免這樣的人間慘劇,衛星在發射升空前需要接受數輪考驗。其中一項是檢驗衛星能否經受住火箭的巨大噪音。
RATF提供了目前世界上最強大的噪音模擬測試環境,在2860立方米的測試空間內能制造163分貝的31.5Hz-10KHz噪音, [1] 將近一倍於第二名歐空局的聲學測試中心LEAF。 [2] 163分貝大致相當於煙花爆炸,分分鐘擊穿人的耳膜。為隔絕噪音對外界的影響,RATF的混凝土隔音墻足有1.8公尺厚。
RATF的一面墻上布滿了36個喇叭。每個喇叭背後都連線著一台「音響」——聲波調變器。聲波調變器的閥門每秒上百次開合,將輸入的高速高壓氣流轉換成聲波,輸出功率上萬倍於家用車載功放。 [3]
另外值得一提的是,由於純氮比空氣對高頻聲音的吸收更少,聲波調變器中流動的都是氮氣。這些氮氣平時儲藏在室外9000萬升液氮儲存裝置中。
類似RATF的設施太過頂級,其成本連一些衛星營運商都難以負擔。2010年,美國Sandia國家實驗室把這個問題丟給了一家舞台音響供應商MSI。MSI堆疊102台由自制喇叭、B&C喇叭驅動和Powersoft功放組成的音響,創造了無混響空間內147分貝的紀錄。 [4] 這種簡單粗暴的方法被稱為無混響聲學測試(Direct-Field Acoustic Testing, DFAT),相當於為衛星單獨組織了一次重金屬搖滾。
參考
- ^ NASA https://www1.grc.nasa.gov/facilities/sec/
- ^ LEAF https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Test_centre/Large_European_Acoustic_Facility_LEAF
- ^ High Intensity Noise Generation for Extremely Large Reverberant Room Test Applications https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4419-9507-0_12
- ^ Designing a Direct-Field Acoustic Test of a Flight System: Requirements, Challenges, and Results https://www.osti.gov/servlets/purl/1109193