https://frosthead.com

Mona Lisa matkustaa laserilla, avaruuteen ja takaisin

Taideharrastajat eivät ole ainoita, joita Leonardo da Vinci -elokuvan Mona Lisa kiehtoi. Hauska kokeilu vuonna 2005, ryhmä tutkijoita Amsterdamin yliopistosta analysoi Mona Lien kuuluisaa hymyä. He suorittivat skannatun jäljennöksen maalauksesta “tunteiden tunnistus” -ohjelmiston avulla, jonka perusteella Mona oli tarkalleen 83 prosenttia onnellinen, 9 prosenttia vihainen, 6 prosenttia pelokas, 2 prosenttia vihainen, 1 prosentti neutraali - ja täysin yllättämätön.

Vuonna 2010 Ranskan tutkijat käyttivät maalauksessa röntgenfluoresenssispektrometriaa ja havaitsivat, että da Vinci levitti kerroksia ohuille kerroksille lasite- ja maalimateriaaleja saavuttaakseen kohteen virheettömän ihonvärin. Sitten, viime vuonna, italialaiset arkeologit exhumisivat muotokuvan epäillyn Lisa Gherardinin luuston jäännöksiä Firenzessä toivoen tunnistaakseen lopullisesti todellisen Mona Lisan.

Ja nyt jopa NASA on kiinnostunut da Vincin coy ladystä.

Laserkommunikaatiokokeessa NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksen Next Generation Satellite Laser Ranging (NGSLR) -aseman tutkijat, jotka sijaitsevat Greenbeltissä, Marylandissa, säteilivät digitaalisen kuvan Mona Lisasta Lunar Reconnaissance Orbiterille (LRO) noin 240 000 mailin päässä. .

"Tämä on ensimmäinen kerta, kun joku on saavuttanut yksisuuntaisen laserviestinnän planeettaetäisyyksillä", sanoo David Smith Massachusettsin teknillisestä instituutista äskettäisessä lehdistötiedotteessa. Smith on Lunar Orbiter -laserkorkeusmittarin päätutkija.

NASA: n tutkijat ovat tähän saakka käyttäneet radioaaltoja jäljittääkseen maapallon kiertoradan ulkopuolella kulkevia satelliitteja ja kommunikoidakseen niiden kanssa. Jatkossa he kuitenkin harkitsevat lasereita, jotka voivat lähettää enemmän dataa nopeammin kuin radiosignaalit.

LRO, satelliitti, joka on kiertänyt kuuta ja kartoittanut sen pintaa vuodesta 2009, tarjosi täydellisen testitapauksen. Avaruusalus on ainoa tällä hetkellä maapallon kiertoradan ulkopuolella ja pystyy vastaanottamaan lasereita. sitä voidaan seurata sekä lasereilla että radiossa.

Mutta miksi kaikista lähetettävistä kuvista Mona Lisa ?

"Valitsimme Mona Lisen, koska se on tuttu kuva, jossa on paljon hienouksia, ja joka auttoi meitä näkemään lähetysvirheiden vaikutuksen", kertoo NASA Goddardin tutkija ja viimeaikaisen projektia käsittelevän artikkelin pääkirjailija Xiaoli Sun. Optiikka Express .

Siirrä lähetysvirheet Goddardin tutkijat käyttivät Reed-Solomon-virheenkorjausta (oikealla) puhdistaakseen maan ilmakehän aiheuttamat siirtovirheet (vasen). (Kuva: Xiaoli Sun, NASA Goddard)

Digitaalinen kuva ratsasti olennaisilta osin sellaisilla laserpulsseilla, joita säteilytettiin säännöllisesti LRO: ssa seuraamaan sen sijaintia avaruudessa. NASA kuvaa prosessia yksityiskohtaisemmin lehdistötiedotteessa:

Tarkka ajoitus oli avain kuvan lähettämiseen. Sun ja hänen kollegansa jakoivat Mona Liza-kuvan 152 pikselin ja 200 pikselin joukkoon. Jokainen pikseli muutettiin harmaasävyksi, jota edustaa luku välillä 0 - 4 095. Jokainen pikseli siirrettiin laserpulssilla, pulssi laukaistiin yhdessä 4096 mahdollisesta aikavälistä lyhyen aikavälin aikana, joka oli varattu laserseurantaa varten. Koko kuva lähetettiin datanopeudella noin 300 bittiä sekunnissa.

Satelliitti kokosi kuvan kokonaan ja lähetti sen sitten takaisin radioaaltojen kautta. Muotokuva ei siirretty täydellisesti; Laserin luonnollinen häiriö sen kulkiessa maapallon ilmakehän läpi kuvaa kuvaavien tyhjien pikselien suhteen, kuten yllä on esitetty. (Yhdessä vaiheessa, kun kuvaa lähetettiin LRO: lle, ilma havaittiin lentokoneessa viiden asteen säteellä laserista, ja laser tukotettiin tuolloin, mikä selittää kuvan läpi kulkevaa pystysuuntaista valkoista viivaa.) Aurinko ja hänen tiiminsä puhdistivat ylöspäin kuvaa käyttämällä niin sanottua Reed-Solomon -virheenkorjauskoodausta.

Kokeilu on todennäköisesti ensimmäinen monista. "Tämä polkuajoittuva saavutus asettaa alustan Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD) -operaatiolle, joka on korkea tiedonsiirtonopeuden laserviestinnän demonstraatio, joka on keskeinen piirre NASA: n seuraavan kuu-operaation, Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE)", sanoo. Goddardin Richard Vondrak, LRO-apulaisprojektitutkija, lehdistötiedotteessa.

Yksinkertaistetussa huomautuksessa en kuitenkaan voi ihmetellä: mitä da Vinci ajattelisi Mona Lisen kosmisesta matkasta?

Mona Lisa matkustaa laserilla, avaruuteen ja takaisin