https://frosthead.com

Mona Lisa podróżuje laserem, w kosmos i znów w podróż

Miłośnicy sztuki nie są jedynymi, których intryguje Mona Lisa Leonarda da Vinci. W zabawnym eksperymencie w 2005 r. Grupa naukowców z Uniwersytetu w Amsterdamie przeanalizowała słynny uśmiech Mony Lizy. Przeprowadzili zeskanowaną reprodukcję obrazu za pomocą oprogramowania „rozpoznawania emocji”, z którego wynikało, że Mona była w 83% szczęśliwa, w 9% zniesmaczona, 6% przerażona, 2% zła, 1% neutralna - i całkowicie zaskoczona.

W 2010 r. Naukowcy z Francji zastosowali spektrometr fluorescencji rentgenowskiej na obrazie i stwierdzili, że da Vinci nałożył warstwy na cienkie warstwy szkliwa i farb, aby uzyskać nieskazitelną cerę fotografowanej osoby. Następnie, w ubiegłym roku, włoscy archeolodzy ekshumowali szczątki szkieletu Lisy Gherardini, podejrzanej o portret w tym miejscu we Florencji, w nadziei na zidentyfikowanie, raz na zawsze, prawdziwej Mony Lizy.

A teraz nawet NASA zainteresowała się nieśmiałą damą da Vinci.

W eksperymencie w komunikacji laserowej naukowcy ze stacji Next Generation Satellite Laser Rending (NGSLR) w NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland przesłali cyfrowy obraz Mona Lisa na Księżycowy Orbiter Rozpoznawczy (LRO) około 240 000 mil stąd .

„Po raz pierwszy ktoś osiągnął jednokierunkową komunikację laserową na odległościach planetarnych”, mówi David Smith z Massachusetts Institute of Technology w najnowszym komunikacie prasowym. Smith jest głównym badaczem wysokościomierza laserowego na Księżycowym Orbicie.

Do tej pory naukowcy z NASA używali fal radiowych do śledzenia satelitów podróżujących poza orbitą Ziemi i komunikujących się z nimi. Idąc dalej, rozważają jednak lasery, które mogą przesyłać więcej danych z większą prędkością niż sygnały radiowe.

LRO, satelita, który krąży wokół Księżyca i mapuje jego powierzchnię od 2009 roku, stanowił idealny przypadek testowy. Sonda jest jedynym obecnie znajdującym się poza orbitą Ziemi zdolnym do przyjmowania laserów; można go śledzić za pomocą laserów i radia.

Ale ze wszystkich zdjęć do wysłania, dlaczego Mona Lisa ?

„Wybraliśmy Mona Lisę, ponieważ jest to znajomy obraz z wieloma subtelnościami, które pomogły nam zobaczyć efekt błędów transmisji”, mówi Xiaoli Sun, naukowiec z NASA Goddard i główny autor ostatniego artykułu na temat projektu w Optics Express .

Aby usunąć błędy transmisji Aby usunąć błędy transmisji wprowadzone przez atmosferę ziemską (po lewej), naukowcy Goddard zastosowali korekcję błędów Reeda-Solomona (po prawej). (Zdjęcie dzięki uprzejmości Xiaoli Sun, NASA Goddard)

Obraz cyfrowy zasadniczo jeździł „na barana” na impulsach laserowych, które są regularnie przesyłane do LRO, aby podążać za jego pozycją w przestrzeni. NASA opisuje ten proces bardziej szczegółowo w komunikacie prasowym:

Dokładne taktowanie było kluczem do przesłania obrazu. Sun i koledzy podzielili obraz Mona Lisa na tablicę 152 pikseli na 200 pikseli. Każdy piksel został przekonwertowany na odcień szarości, reprezentowany przez liczbę od zera do 4095. Każdy piksel był przesyłany za pomocą impulsu laserowego, przy czym impuls był wystrzeliwany w jednym z 4096 możliwych szczelin czasowych w krótkim oknie czasowym przeznaczonym do śledzenia laserowego. Cały obraz został przesłany z prędkością około 300 bitów na sekundę.

Satelita złożył pełny obraz, a następnie wysłał go z powrotem za pomocą fal radiowych. Portret nie został idealnie przesłany; naturalne zaburzenia lasera przechodzącego przez atmosferę ziemską odpowiadają pustym pikselom na obrazie, pokazanym powyżej. (W pewnym momencie, gdy obraz był wysyłany do LRO, samolot został wykryty w odległości pięciu stopni od lasera, a laser został zablokowany na ten czas, co wyjaśnia pionową białą smugę przebiegającą przez obraz.) Sun i jego zespół oczyścili w górę obrazu za pomocą tak zwanego kodowania korekcji błędów Reeda-Solomona.

Eksperyment będzie prawdopodobnie pierwszym z wielu. „To osiągnięcie odnajduje drogę do pokazu Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD), demonstracji komunikacji laserowej o dużej szybkości transmisji danych, która będzie centralną cechą następnej misji NASA na Księżycu, Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE)”, mówi Goddard Richard Vondrak, zastępca naukowca projektu LRO, w komunikacie prasowym.

Mówiąc prościej, nie mogę przestać się zastanawiać: co da Vinci pomyśli o kosmicznej podróży Mony Lisy?

Mona Lisa podróżuje laserem, w kosmos i znów w podróż