ویاتک | اخبار حوزه دانش، فناوری و تکنولوژی به همراه مطالب علمی جذاب

چگونه مریخ‌نورد کنجکاوی از خودش سلفی می‌گیرد؟

+

ماموریت مریخ‌نورد کنجکاوی (Curiosity) را به جرأت می‌توان یکی از حماسی‌ترین ماموریت‌های ناسا نامید. کنجکاوی بیش از چهار سال است که در مریخ گشت می‌زند و در این بازه زمانی، آزمایشات بسیاری را انجام داده است و اطلاعات زیادی را به زمین مخابره کرده است. در کنار تمامی این‌ها، کنجکاوی علاقه عجیبی به گرفتن تصاویر سلفی دارد! هر چند وقت یک‌بار، کنجکاوی تصویری سلفی از خود می‌گیرد و آن را به زمین مخابره می‌کند. در این تصاویر می‌توان مریخ‌نورد را دید که تنهای تنها، میلیون‌ها کیلومتر دورتر از خانه، در سیاره‌ای بی آب و علف در حال گشت زدن در مناطق مختلف است. اما در تمام تصاویر سلفی که کنجکاوی به زمین فرستاده، نکته جالبی وجود دارد که شاید تابه‌حال به آن توجه نکرده باشید.

تصویر سلفی، به تصویری گفته می‌شود که شما با استفاده از دوربین، از خودتان می‌گیرید. در این تصاویر دست شما مشخص است و اگر دست نیز معلوم نباشد، از نوع ژستی که گرفته‌اید می‌توان فهمید که تصویر را خودتان به ثبت رسانده‌اید و کسی از شما نگرفته است. اما در مورد مریخ‌نورد کنجکاوی این‌گونه نیست! تصاویر سلفی که کنجکاوی به زمین مخابره می‌کند خیلی تفاوت دارند و اصلاً به نظر نمی‌رسد که کنجکاوی خودش این تصاویر را گرفته باشد. این تصاویر به گونه‌ای هستند که انگار شخصی یا چیزی از فاصله دورتر این تصویر را به ثبت رسانده است و جالب‌تر این که در این تصاویر هیچ اثری از بازوی مریخ‌نورد که دوربین بر روی آن نصب است و این تصاویر را به ثبت می‌رساند دیده نمی‌شود، پس این تصاویر چگونه به ثبت می‌رسند؟ آیا کسی از دورتر تصویر می‌گیرد؟ به تصویر بالا دقت کنید، در این تصویر که کنجکاوی از خودش گرفته، می‌توان مریخ‌نورد، کوه شارپ در پس زمینه و چرخ‌های کنجکاوی را مشاهده کرد، اما هیچ اثری از بازویی که دوربین بر روی آن نصب است و این تصویر را گرفته دیده نمی‌شود. بر روی بازوی کنجکاوی علاوه بر دوربین، یک‌سری تجهیزات آزمایشگاهی دیگر نیز نصب هستند که برای بررسی مریخ و سنگ‌های آن به کار می‌روند.

اما چرا در تصاویر سلفی که کنجکاوی از خودش می‌گیرد، بازویی که دوربین بر روی آن نصب است دیده نمی‌شود؟ ناسا به این سوال پاسخ می‌دهد که به نظر جامع و قانع کننده است. برخی گمان می‌کنند که این تصاویر دروغین هستند اما هیچ دروغی در کار نیست بلکه علت این اتفاق به شیوه ثبت و ارسال تصاویر توسط مریخ‌نورد باز می‌گردد. تصاویری که توسط کنجکاوی به زمین ارسال می‌شوند تکه تکه هستند و باید توسط کارشناسان ناسا کنار هم چسبانده شوند و در این بین استفاده از ابزارهای ویرایش تصویر مانند فتوشاپ ضروری است.

ناسا چندی پیش ویدیویی را منتشر کرد که در آن نشان داد دوربین مریخ‌نورد در چه حالاتی قرار می‌گیرد تا بتواند تصاویر را به ثبت برساند. همان‌طوری که در ویدیو زیر مشاهده می‌شود، دوربین به گونه‌ای حرکت می‌کند و در موقعیت‌هایی قرار می‌گیرد که بتواند انطباق‌پذیری را به حداقل برساند، یا به عبارتی، کاری کند که بازوی مریخ‌نورد در تصویر دیده نشود. به نظر می‌رسد تغییر موقعیت اجرامی که در تصاویر هستند نیز به دلیل تغییر در موقعیت دوربین به وجود می‌آید. در ادامه می‌توانید این ویدیو را مشاهده کنید.

پروژه کار بر روی تصاویر سلفی مریخ‌نورد کنجکاوی یک‌سال پیش از ارسال مریخ‌نورد به سیاره سرخ آغاز شد. در آن زمان جیمز کامرون، کارگردان فیلم و جادوگران دوربین مریخی که مایکل مالین و مایکل راوین (از اعضای سامانه‌های فضایی مالین) نام دارند، برای ثبت تصاویر خارق‌العاده و مهم با استفاده از تجهیزاتی که بر روی کنجکاوی است، راه‌هایی را پیشنهاد دادند که در آن زمان علمی-تخیلی به نظر می‌رسیدند! آن‌ها این روش‌های مبتکرانه را به کار گرفتند تا بتوانند این تصاویر بی‌نظیر را خلق کنند. ناسا ابتدا پروژه‌ای را برای طراحی یک دوربین زوم ویدیویی راه انداخت و این سه مرد برای اولین‌بار یک‌دیگر را در این پروژه ملاقات کردند اما متاسفانه این پروژه لغو شد.

مایکل راوین می‌گوید:

michael-ravine

ما ایده‌ای برای ثبت تصاویر سلفی توسط دوربین کنجکاوی داشتیم و این برای همه ما واضح و قابل فهم بود اما مشکل ما این بود که نمی‌دانستیم چگونه این کار را انجام دهیم و این چیزی بود که باید برای همه ما شفاف سازی می‌شد. ما در آزمایشگاه پیش‌رانش جت روزها کار کردیم تا بتوانیم حرکات بازوی مریخ‌نورد را به گونه‌ای برنامه‌ریزی کنیم که بتواند دوربین را در موقعیت درستی قرار دهد.

مادامی که اعضای سامانه‌های فضایی مالین کار خود را به خوبی پیش می‌بردند، افرادی که در آزمایشگاه پیش‌رانش جت بودند و مسئولیت راندن مریخ‌نورد را بر عهده داشتند توانستند این برنامه‌ریزی‌های حرکتی بازوی کنجکاوی را با کدهای کامپیوتری آن ادغام و یک‌پارچه کنند. هرکسی که در تیم حضور داشت به سختی کار کرد تا این‌که بالاخره موفق شدند رشته‌ای از تصاویر ۵۵ فریمی را توسط دوربین کنجکاوی به ثبت برسانند و هر آن‌چه که نیاز بود در این تصاویر نشان داده می‌شد.

pia19808-main_tight_crop-monday

بگو پنیـــــــــر!

تصویری که در ابتدای مقاله مشاهده کردید یکی از نخستین تصاویری است که مریخ‌نورد از خودش به ثبت رسانده و جالب است بدانید که ثبت آن دو روز مریخی به طول انجامیده است. این تصویر توسط دوربین MAHLI گرفته شده است. این دوربین در نوک بازوی متحرک کنجکاوی قرار دارد این بازو قابلیت شکنج داشته و ۲ متر طول دارد. این دوربین به شکل خاصی قرار گرفته تا بتواند تمرکز بیشتری بر روی سطح مریخ داشته باشد البته MAHLI می‌تواند بر روی اجرام دوردست نیز فوکوس کند تا آن‌ها نیز در تصاویر مشخص باشند. به عنوان مثال در تصویر ابتدای متن شما می‌توانید کوه شارپ را نیز در پس زمینه به خوبی مشاهده کنید اما تمرکز اصلی دوربین بر روی سطوح اطراف کنجکاوی است. این دوربین علاوه بر اجرام دوردست، توانایی فوکوس بر روی اجرام نزدیک را نیز داراست، یعنی MAHLI می‌تواند اجرامی که در فاصله ۲ سانتی‌متری قرار گرفته‌اند را با جزئیات بالا ببیند.

همان‌طوری که گفته شد، مریخ‌نورد تصاویر را به صورت تکه تکه به زمین می‌فرستد. وقتی که این تصاویر از مریخ به زمین ارسال شوند، مایکل راوین و یکی از همکارانش با دقت این تصویر را با استفاده از ابزارهای ویرایش تصاویر در کنار یک‌دیگر قرار می‌دهند تا یک تصویر موزاییکی را خلق کنند. انجام این کار بسیار مشکل است اما هیچ‌یک از این مشکلات به اندازه حذف بازوی مریخ‌نورد از تصاویر، بزرگ نیستند. این یک مانع بسیار بزرگ است و همین موضوع سوالات بسیاری را به وجود آورده است. اگر با دقت به تصویر ابتدای متن نگاه کنید، شانه بازوی مریخ‌نورد را در قسمت جلویی آن می‌بینید اما در تصویر اثری از خود بازو دیده نمی‌شود و پیکسل‌های فریم‌های دیگر جایگزین خود بازو شده‌اند و بدین ترتیب شما سطح مریخ که در پشت بازو است را مشاهده می‌کنید و کل بازو حذف شده است.

مایکل راوین در این خصوص می‌گوید:

michael-ravine

من مسئول خلق تصاویر سلفی موزاییکی کنجکاوی هستم، اما در این تصاویر ما بازو را حذف کرده‌ایم و شما تصاویر زیادی را نمی‌توانید بیابید که در آن‌ها خود بازو نیز نشان داده شده باشد. بگذارید یک مقایسه انجام دهم. این کار درست مانند زمانی است که شما دوربین را در دست می‌گیرید و تصمیم دارید تا از خودتان یک تصویر سلفی بگیرید. اگر شما آرنج خود را خم کنید و تصویر بگیرید، دست شما در تصویر نشان داده نخواهد شد اما شانه (کتف) خود را می‌بینید. در واقع در تصویر نهایی، صورت شما کمی بالاتر از بدن به نظر می‌رسد و شانه شما نیز در تصویر وجود دارد اما دست شما در خارج از قاب تصویر قرار گرفته است.

حرکات دوربین

همان‌طوری که گفته شد، بازوی متحرک کنجکاوی دارای شکنج‌هایی است، به عبارت بهتر، این بازو ۵ مفصل دارد که در جهات مختلف حرکت می‌کنند. کنترل حرکت این بازو به هنگام تصویربرداری توسط برنامه‌ریزان مریخ‌نورد در آزمایشگاه پیش‌رانش جت انجام می‌شود. این افراد با استفاده از نرم‌افزار تجسم سه بعدی که می‌تواند به کمک یک جفت دوربین نصب شده بر روی مریخ‌نورد، سطوح اطراف را نقشه‌برداری کند، به کنترل بازوی متحرک می‌پردازند و حالت دوربین را بر روی آن تنظیم می‌کنند. این افراد با استفاده از یک نرم‌افزار تجسم‌سازی مشابه، از حرکات دوربین مریخ‌نورد به هنگام ثبت تصاویر سلفی، یک ویدیو انیمیشنی تولید می‌کنند تا بتوانند شیوه تصویربرداری را توضیح دهند. ویدیویی که در بالا مشاهده کردید نیز به همین روش تولید شده است.

تصاویر سلفی مریخ‌نورد در حال حاضر سه بعدی نیستند اما دانشمندان قول داده‌اند که در آینده تصاویر را به صورت سه بعدی به ثبت برسانند. هدف اصلی قرار گرفتن دوربین MAHLI بر روی مریخ‌نورد کنجکاوی این است که به زمین‌شناسان کمک کند تا بتوانند به بررسی صخره‌ها، سنگ‌ها و ماسه‌های موجود بر روی سیاره سرخ بپردازند. وقتی که معلوم شد این دوربین می‌تواند تصاویر سلفی بسیار زیبایی را نیز به ثبت برساند، محققان و مهندسان بسیار شگفت‌زده شدند. شاید بتوان گفت که کنجکاوی حرفه‌ای‌ترین سلفی بگیر جهان است!

نظر شما در این خصوص چیست؟ آیا از انجام چنین فرآیندی آگاهی داشتید؟

منبع:

واکنش شما:
like
0
love
1
haha
0
wow
0
sad
0
angry
0

دیدگاه ها

0 دیدگاه

avatar

wpDiscuz

© تمامی حقوق برای وبسایت ویاتک محفوظ است. نقل مطالب سايت تنها با ذکر و لینک به منبع مجاز است.