Astronautika: misije

Pre desetak dana tim “New Horizonsa” je objavio novu animaciju napravljenu od slika dobijenih tokom prilaska Plutonu. Animacija jasno prikazuje Plutonov ples oko Pluton-Haronovog baricentra. Vidljiva je i još jedna stvar, mnogo interesantnija naučnicima; varijacije u sjaju Plutonove površine!

pluton1

Animacija sadrži 13 slika napravljenih tokom jedne rotacije Plutona između 12. i 18. aprila 2015. Tokom tog perioda, NH je bio udaljen oko 110 miliona km od Plutona. Varijacije u sjaju čine da Pluton izgleda jajast, iako je okrugao.

Svi smo “znali” da takve varijacije moraju da postoje, ali nismo očekivali da ćemo ih ugledati tako rano, izjavio je Hal Weaver, član naučničkog tima misije. Na konferenciji za štampu priznao je da naučnici nisu očekivali da će uočiti bilo kakve promene na površini makar još mesec dana. Ovo im je pošlo za rukom zahvaljujući preklapanju fotografija i elektronskoj obradi rezultata. Hal je objasnio da su naučnici razvili algoritme za obradu podataka još u vreme lansiranja “Habla” i uočenog kvara[1] – tako su na neki način povezani “Habl” i misija “New Horizons”.

Ono što se odmah nameće kao prvo pitanje jeste: Da li je Pluton nepravilan? Odgovor je ne – Pluton je loptast. On samo izgleda nepravilnog oblika zbog razlika u sjaju koji je toliko uzbudio naučnike. Ako se svetla površina nalazi u blizini ivice diska, izgleda nam kao da se na tom mestu nalazi ispupčenje, tj. ako se tamna površina nalazi uz ivicu, izgleda nam kao da se tu nalazi udubljenje. Verovatno će varijacije u sjajnosti površine učiniti vrlo teškim da utvrdimo topografiju Plutona sve dok mu ne priđemo vrlo blizu. U međuvremenu, to čini Plutonovu animaciju vrlo interesantnom!

Još jedna velika stvar je upala u oči, a to je da je tim “New Horizonsa” počeo da objavljuje sirove (neobrađene) slike na webu! Za razliku od slika u PNG formatu prilikom proleta pored Jupitera, ovog puta su objavili slike lošijeg kvaliteta u JPEG formatu, i obećali da će objavljivati slike 48 časova posle njihovog prijema.

Na zvaničnom sajtu sam gledao te sirove slike, i na forumu pronašao jednu ženu koja je dekodirala nazive njihovuh fajlova, koji ovako izgledaju:

lor_NNNNNNNNNN_MMMMM_sci_P.jpg

  • “lor” znači da se radi o slikama kamere LORRI;
  • NNNNNNNNN prikazuje koliko je proteklo sekundi u misiji;
  • MMMMM je “ApID”, heksadecimalni kod koji sadrži informacije o osmatranju (vidi donju tabelu),
  • “sci” znači da su podaci donekle obrađeni iz sirovih inženjerijskih podataka (to su “Level 2” za razliku od podataka “Level 1”);
  • P

Sledi tabela za ApID:

APID C&DH side binning mode compression type
0x630 1 1x1 lossless
0x631 1 1x1 packetized
0x632 1 1x1 lossy
0x633 1 4x4 lossless
0x634 1 4x4 packetized
0x635 1 4x4 lossy
0x636 2 1x1 lossless
0x637 2 1x1 packetized
0x638 2 1x1 lossy
0x639 2 4x4 lossless
0x63A 2 4x4 packetized
0x63B 2 4x4 lossy

Do sada, izgleda da svi dostupni podaci imaju ApID sa oznakom 0x630 ili 0x633. To nam kaže da je korišćen samo Side 1 računar[2] (verovatno će Side 2 biti upotrebljen samo ako se dogodi nešto loše). To nam takođe kaže da su sve slike poslate do sada na Zemlju kompresovane i poslate bez gubitaka[3]. Tako će biti i sa svim narednim početnim slikama, jer će one biti korišćene za optičku navigaciju. Glavna razlika između podataka 0x630 i podataka 0x633 jeste u tome što su 0x633 slike pakovane 4x4 pre slanja na Zemlju. To znači da slike imaju samo po 256 kvadratnih piksela. Kako sam objasnio u jednom od ranijih tekstova u vezi sa ovom temom[4], pakovanje je neophodno da bi kamera LORRI mogla da uz pomoć duže ekspozicije zabeleži slabu svetlost sa Plutonovih manjih satelita Niksa i Hidre sa velike daljine a bez zamrljanosti fotografija.

Sada sledi jedna 0x630 slika. Slične takve se obično prave sa relativno kratkom ekspozicijom, te se na njima teško može da vidi išta sem Plutona i Harona. Ne vidi se nijedna, ili samo pokoja zvezda. Ova slika je načinjena sa vremenom ekspozicije od 0,1 sekunde.

pluton2Sirova LORRI-jeva slika: 0x630, pakovana 1x1, poslata bez gubitaka (“losslessly”). Imaj na umu da iako je slika poslata na Zemlju bez gubitaka, ona je ipak konvertovana i JPEG format pre nego što je postavljena na web, pa je slika koju smo ovako brzo daunloudovali ipak nešto izgubila tokom kompresovnja. Slike bez gubitka će nam biti dostupne tek 9 do 12 meseci nakon što budu primljene sa sonde.

A sada sledi jedna 0x633 slika. Ona je načinjena sa mnogo, mnogo većim vremenom ekspozicije da bi se Plutonovi meseci što bolje videli. Uočljive se i mnoge pozadinske zvezde, a momci sa Astrometry.neta su uspeli sve da ih identifikuju. Duža ekspozicija je dovela do zamrljanosti piksela koji predstaljaju relativno svetli Pluton i Haron. Ova slika je imala ekspoziciju od 10 sekundi.

pluton3Sirova LORRI-jeva slika: 0x633, pakovana 4x4, poslata bez gubitaka (“losslessly”).

Na sledećoj animaciji prikupljeno je više slika u pokušaju da se smanji vizuelna konfuzija usled pozadinskih zvezda i da se istakne Hidra i Niks. Evo ga rezultat:

pluton4https://pbs.twimg.com/tweet_video/CDy7sR2W8AAqmGj.mp4

Primetio sam da na nekim web-stranicama postoje i neke vrlo čudne sirove slike Plutonovog sistema. Neke od njih, poput ove, blago su kolorisane i imaju vertikalno polje u sredini slike. Iako se zagledaš u tu površinu, videćeš Pluton i Haron. Neki sajtovi daju objašnjenje za to:

Ponekad daunlinujemo samo delove slika u cilju da redukujemo količinu podataka koristeći proces koji nazivamo “windowing”. Deo koji nas interesuje, koji zovemo “window”, zahvata LORRI-jev detektor a ostatak slike i ne daunlinkujemo. Međutim, kasnije procesiranje na Zemlji popunjava prazne delove slike sa nulama a potom oduzima nivo “biasa”, što proizvodi negativne brojeve na finalno kalibrisanoj slici. Ta kombinacija negativnih brojeva u “Blanck Regionu” i “Real Data” u “window” regionu, i automatskog preračunavanja intenziteta radi stvaranja JPEG slike (koji se kreće od minimalnih do maksimalnih vrednosti na slici), stvaraju trakastu strukturu na JPEG slikama. Sličan efekat se postiže i kada se neki podaci iz slike “izgube”.”

Na sledećoj tabeli je prikazano kada možemo da se nadamo da će “New Horizons” praviti slike za optičku navigaciju slične onim sirovim slikama koje trenutno vidimo na webu. Postojaće dva vremenska perioda tokom prilaska Plutonu kada NH neće praviti nove slike, već će biti usredsređen na slanje podataka na Zemlju. Trenutno se nalazimo pred kraj jednog od njih (19. april – 8. maj), dok će sledeća pauza uslediti između 15. i 27. maja. Ipak, biće to periodi kada će lavovski deo podataka stići na Zemlju. Zato jedva čekamo nove slike i podatke na webu!

Datum/vreme
(UTC)
Daljina
(Mkm)
Ciljevi 4x4
paket?
Rezolucija
(km/pix)
2015 Jan 25 02:01 203 Pluto and Charon   1015
2015 Jan 25 02:06 203 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 4059
2015 Jan 25 14:01 202 Pluto and Charon   1012
2015 Jan 26 01:57 202 Pluto and Charon   1009
2015 Jan 26 13:57 201 Pluto and Charon   1006
2015 Jan 27 01:53 201 Pluto and Charon   1003
2015 Jan 27 01:58 201 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 4012
2015 Jan 27 13:53 200 Pluto and Charon   1000
2015 Jan 28 01:49 199 Pluto and Charon   997
2015 Jan 28 13:49 199 Pluto and Charon   994
2015 Jan 29 01:45 198 Pluto and Charon   991
2015 Jan 29 13:45 198 Pluto and Charon   988
2015 Jan 30 01:41 197 Pluto and Charon   985
2015 Jan 30 01:49 197 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3941
2015 Jan 30 13:41 196 Pluto and Charon   982
2015 Jan 31 01:37 196 Pluto and Charon   979
2015 Jan 31 01:42 196 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3917
2015 Jan 31 13:37 195 Pluto and Charon   976
2015 Feb 01 01:33 195 Pluto and Charon   973
2015 Feb 02 01:25 193 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3869
2015 Feb 04 01:17 191 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3822
2015 Feb 06 01:09 189 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3774
2015 Feb 08 15:00 186 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3713
2015 Feb 10 18:00 183 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3662
2015 Feb 12 00:45 182 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3632
2015 Feb 15 01:37 178 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3560
2015 Feb 16 20:00 176 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3517
2015 Feb 18 20:00 173 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3470
2015 Feb 20 00:13 172 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3442
2015 Feb 22 20:00 169 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3374
2015 Feb 23 20:00 168 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3351
2015 Feb 26 08:00 165 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3291
2015 Feb 27 23:41 163 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3252
2015 Mar 01 23:33 160 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3204
2015 Mar 03 12:00 158 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3168
2015 Mar 05 00:30 157 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 3132
2015 Apr 05 07:48 119 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2386
2015 Apr 07 05:44 117 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2340
2015 Apr 08 06:00 116 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2316
2015 Apr 11 18:00 112 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2233
2015 Apr 12 03:47 111 Pluto and Charon   556
2015 Apr 12 03:55 111 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2223
2015 Apr 12 21:45 110 Pluto and Charon   551
2015 Apr 13 04:16 110 Pluto and Charon   550
2015 Apr 13 22:02 109 Pluto and Charon   545
2015 Apr 14 09:32 108 Pluto and Charon   542
2015 Apr 14 21:37 108 Pluto and Charon   539
2015 Apr 15 04:08 108 Pluto and Charon   538
2015 Apr 15 04:16 108 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2151
2015 Apr 15 21:54 107 Pluto and Charon   533
2015 Apr 16 09:24 106 Pluto and Charon   531
2015 Apr 16 21:29 106 Pluto and Charon   528
2015 Apr 17 04:00 105 Pluto and Charon   526
2015 Apr 17 21:46 104 Pluto and Charon   522
2015 Apr 17 21:48 104 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2086
2015 Apr 18 09:16 104 Pluto and Charon   519
2015 Apr 18 21:21 103 Pluto and Charon   516
2015 Apr 19 03:52 103 Pluto and Charon   514
2015 Apr 19 04:00 103 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 2056
2015 Apr 21 14:00 100 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1999
2015 Apr 22 09:20 99.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1980
2015 Apr 25 02:33 95.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1915
2015 Apr 27 02:25 93.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1867
2015 Apr 29 02:17 91.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1820
2015 May 01 02:09 88.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1772
2015 May 02 14:00 86.8 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1737
2015 May 05 01:53 83.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1677
2015 May 06 21:00 81.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1634
2015 May 09 03:36 79.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1580
2015 May 11 01:00 76.8 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1535
2015 May 13 03:20 74.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1485
2015 May 14 02:00 73.1 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1463
2015 May 28 06:00 56.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra   281
2015 May 28 09:45 56.1 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1122
2015 May 29 01:35 55.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra   276
2015 May 29 01:45 55.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1106
2015 May 30 06:00 53.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra   269
2015 May 30 06:00 53.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1078
2015 May 31 01:10 52.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra   265
2015 May 31 01:10 52.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1059
2015 Jun 01 05:45 51.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   258
2015 Jun 01 05:45 51.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1030
2015 Jun 02 01:10 50.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   253
2015 Jun 02 01:10 50.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 1011
2015 Jun 03 05:45 49.2 Pluto, Charon, Nix & Hydra   983
2015 Jun 03 05:00 49.1 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 246
2015 Jun 03 18:50 48.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   242
2015 Jun 03 18:50 48.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 970
2015 Jun 05 05:50 46.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra   234
2015 Jun 05 05:50 46.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 935
2015 Jun 06 01:15 45.8 Pluto, Charon, Nix & Hydra   229
2015 Jun 06 01:15 45.8 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 916
2015 Jun 07 05:15 44.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra   222
2015 Jun 07 05:15 44.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 888
2015 Jun 08 01:10 43.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra   217
2015 Jun 08 01:10 43.4 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 868
2015 Jun 09 05:00 42.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra   210
2015 Jun 09 05:00 42.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 840
2015 Jun 10 01:00 41.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra   205
2015 Jun 10 01:00 41.0 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 821
2015 Jun 11 05:00 39.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra   198
2015 Jun 11 05:00 39.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 793
2015 Jun 12 01:00 38.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra   193
2015 Jun 12 01:00 38.6 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 773
2015 Jun 13 05:00 37.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra   186
2015 Jun 13 05:00 37.3 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 745
2015 Jun 13 16:20 36.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra   183
2015 Jun 13 16:20 36.7 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 734
2015 Jun 15 05:29 34.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra   174
2015 Jun 15 05:29 34.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 697
2015 Jun 16 00:59 33.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra   169
2015 Jun 16 00:59 33.9 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 678
2015 Jun 17 05:13 32.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   162
2015 Jun 17 05:13 32.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 650
2015 Jun 18 00:36 31.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra   158
2015 Jun 18 00:36 31.5 Pluto, Charon, Nix & Hydra yes 630
2015 Jun 19 05:05 30.1 Hydra, Image Pluto & Charon   151
2015 Jun 19 05:05 30.1 Hydra, Image Nix yes 601
2015 Jun 20 00:28 29.1 Pluto & Charon, Image Hydra   146
2015 Jun 20 00:28 29.1 Hydra, Image Nix yes 582
2015 Jun 21 04:57 27.7 Hydra, Image Pluto & Charon   139
2015 Jun 21 04:57 27.7 Hydra, Image Nix yes 554
2015 Jun 22 00:20 26.8 Pluto & Charon, Image Hydra   134
2015 Jun 22 00:20 26.7 Hydra, Image Nix yes 535
2015 Jun 23 04:49 25.4 Hydra, Image Pluto & Charon   127
2015 Jun 23 04:49 25.3 Hydra, Image Nix yes 507
2015 Jun 23 23:34 24.4 Pluto & Charon   122
2015 Jun 23 23:40 24.4 Hydra   122
2015 Jun 25 05:37 22.9 Hydra   115
2015 Jun 25 05:43 22.9 Pluto & Charon   115
2015 Jun 25 23:23 22.1 Pluto & Charon   110
2015 Jun 25 23:29 22.0 Hydra   110
2015 Jun 27 05:32 20.6 Hydra   103
2015 Jun 27 05:38 20.6 Pluto & Charon   103
2015 Jun 27 23:14 19.7 Pluto & Charon   98.4
2015 Jun 27 23:20 19.7 Hydra   98.4
2015 Jun 29 04:56 18.2 Hydra   91.1
2015 Jun 29 05:02 18.2 Pluto & Charon   91.0
2015 Jun 29 23:04 17.3 Pluto & Charon   86.5
2015 Jun 29 23:10 17.3 Hydra   86.6
2015 Jul 01 04:11 15.9 Hydra   79.5
2015 Jul 01 04:17 15.9 Pluto & Charon   79.3
2015 Jul 01 22:47 15.0 Nix   74.9
2015 Jul 01 22:53 14.9 Pluto & Charon   74.7
2015 Jul 01 22:59 15.0 Hydra   74.8
2015 Jul 03 04:38 13.5 Hydra   67.5
2015 Jul 03 04:45 13.5 Pluto & Charon   67.3
2015 Jul 03 22:15 12.6 Nix   63.0
2015 Jul 03 23:25 12.5 Pluto & Charon   62.6
2015 Jul 03 23:30 12.6 Hydra   62.8
2015 Jul 05 03:04 11.2 Nix   55.8
2015 Jul 05 04:33 11.1 Hydra   55.6
2015 Jul 05 04:37 11.1 Pluto & Charon   55.4
2015 Jul 05 22:27 10.2 Pluto & Charon   50.9
2015 Jul 05 22:32 10.2 Hydra   51.2
2015 Jul 06 08:36 9.69 Nix   48.4
2015 Jul 07 04:18 8.70 Nix   43.5
2015 Jul 07 04:28 8.75 Hydra   43.7
2015 Jul 07 04:33 8.69 Pluto & Charon   43.5
2015 Jul 07 22:36 7.85 Hydra   39.2
2015 Jul 07 22:41 7.79 Pluto   39.0
2015 Jul 07 22:46 7.80 Charon   39.0
2015 Jul 09 04:13 6.37 Hydra   31.9
2015 Jul 09 04:18 6.33 Pluto   31.6
2015 Jul 09 04:23 6.32 Charon   31.6
2015 Jul 09 22:20 5.41 Nix   27.0
2015 Jul 09 22:27 5.47 Hydra   27.3
2015 Jul 09 22:32 5.42 Pluto   27.1
2015 Jul 09 22:37 5.41 Charon   27.0
2015 Jul 11 02:46 3.99 Nix   19.9
2015 Jul 11 04:01 3.99 Hydra   20.0
2015 Jul 11 04:05 3.96 Pluto   19.8
2015 Jul 11 04:10 3.94 Charon   19.7
2015 Jul 11 22:22 3.05 Pluto   15.2
2015 Jul 11 22:28 3.04 Charon   15.2
2015 Jul 12 08:45 2.53 Pluto   12.7
2015 Jul 12 08:50 2.53 Charon   12.6

 


[1] Čim je teleskop vredan $1 milijardu uključen 1990. godine, uočeno je da glavno sočivo nije izbrušeno kako valja i da su slike mutne i neupotrebljive. Inženjeri su napravili algoritam koji je sliku ipak uspeo da postavi u virtuelnu žižu, i da umesto 10-15% svetlosti zvezda sakupe u žižu planiranih 70%.

[2] Brod ima 2 računara, svaki sa po 9 ploča, sa 12-megahercnim procesorima otpornim na zračenje Mongoose-V, verzijom procesora MIPS R3000.

[3] Tzv. Lossless data compression, vrsta algoritama za kompresiju koji omogućavaju da se originalni podaci rekonstruišu iz kompresovanih podataka.

[4] Da bi poslala sliku u dobroj rezoluciji, LORRI mora da obezbedi dugačku ekspoziciju. Međutim, takve slike su lošeg kvaliteta zbog kretanja sonde i objekata koje slika. Zato kamera koristi režim četvrtine rezolucije u kojem je moguće zapakovati polja od 4x4 piksela na čip kamere; u tom režimu je moguća mnogo duža ekspozicija. Na taj način, ispada da su u početnim fazama kvalitetnije slike manje rezolucije ali duže ekspozicije.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži