“太空,最后的边疆,”詹姆斯·T·柯克在第一集《星际迷航》开始时宣布。当进取号飞船掠过屏幕时,声音听起来仿佛是在一个回响非常大的大教堂里录制的。我知道太空很大,但那些回声是来自哪里?而且,太空是寂静的,或者引用1979年电影《异形》中那句朗朗上口的宣传语:“在太空,没人能听到你的尖叫。”
对于一个不幸在没有宇航服的情况下被困在飞船外的宇航员来说,在窒息前尖叫是没有意义的,因为没有空气分子来传递声波。但好莱坞不会让任何像物理这样微不足道的事情阻碍一部引人入胜的配乐。最新的《星际迷航》电影展示了飞速航行的进取号飞船外部,伴随着大量强劲的引擎噪音;光子鱼雷的声音也相当令人印象深刻。

(来源:NASA)
美国宇航局
空旷而嘈杂
当我想象真正航天器内部时,我脑海中浮现的是人们在零重力下宁静而优雅地漂浮。2012年初,我遇到了美国宇航局宇航员罗恩·加兰,他刚刚完成国际空间站上为期六个月的任务归来。他向我解释说,真实航天器内的声音环境远非宁静。即使在太空行走(他之前的任务包括一次长达六个半小时的太空行走)时,也没有寂静。
确实,如果有寂静,那将是令人担忧的,因为那意味着为他呼吸循环空气的泵已经停止工作。航天器里充满了嘈杂的机械设备,如冰箱、空调和风扇。理论上,噪音可以降低,但更安静、更重的机器运入轨道会很昂贵。
对一次航天飞机飞行的研究发现,机组人员出现了暂时性部分耳聋。国际空间站(ISS)内部噪音太大,以至于有人担心宇航员的听力。最糟糕时,睡眠舱的噪音水平与非常嘈杂的办公室(65分贝)大致相同。《新科学家》的一篇文章报道:“国际空间站上的宇航员过去需要整天戴耳塞,但现在只被要求在每个工作日佩戴2到3小时。”即使在一天中的部分时间需要戴耳塞,也表明了音景的恶劣。柔软的泡沫耳塞可以降低约20-30分贝的噪音。零重力航天器中存在的更高浓度的二氧化碳和大气污染物也可能使内耳更容易受到噪音损害。
行星之声
外太空可能没有可听见的声音,但这不适用于其他行星,科学家们已经在探测器上安装了麦克风,例如惠更斯号探测器前往土星的卫星土卫六进行录音。只要行星或卫星有大气层——一些气体附着在行星上——就有声音。麦克风的优点是重量轻,所需电力少,并且能够听到相机无法捕捉到的声音。请注意,惠更斯号探测器下降穿过土卫六大气层时录制的音频并没有那么超凡脱俗。它让我想起在高速公路上开车时,风从开着的车窗呼啸而过的声音。然而,当我考虑到它是在距离地球近十亿英里之外的地方录制的,这种平淡无奇的声音就显得更加令人兴奋了。
如果将一架管风琴运到火星上演奏巴赫的《D小调托卡塔与赋格》,宇航员会发现他们的乐器发出的音符频率会降低。火星的大气层会将音乐转调至大约G小调。
管风琴管产生的音符频率取决于声音沿管子长度上下传播的时间。由于火星拥有稀薄、寒冷的二氧化碳和氮气大气层,声音传播速度约为地球上的三分之二。管风琴管内较慢的往返行程会产生较低的频率。
考虑到大气中的有毒气体,来访的宇航员不会摘下头盔唱歌。但如果有人真的敢这样做,声音的音高会像管风琴一样降低,男高音会变成巴里·怀特的模仿者。不幸的是,性感的嗓音传不了很远,因为火星稀薄的大气层几乎是真空。
金星拥有非常稠密的大气层,这将减慢宇航员声带(声带)的振动并降低声音的音高。然而,声音在金星大气中传播得更快,这将使口腔和喉咙的共鸣升高。结果,宇航员的声音会听起来尖锐,就像吸入氦气后说话的人一样。
南安普顿大学的蒂姆·莱顿建议,这些效应综合起来,会让宇航员的声音听起来像一个低音蓝精灵。

摘自特雷弗·考克斯的《声音之书》。版权所有 2014 年,特雷弗·考克斯。经出版商 W. W. Norton & Company, Inc. 许可。保留所有权利。














