science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Goddard maakt CGI-maankit als een vorm van visuele verhalen

Deze animatie illustreert hoe kleur- en verplaatsingskaarten worden gebruikt in 3D-animatiesoftware om een ​​object zoals de maan te schilderen en te modelleren. Krediet:NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio

Een nieuwe NASA-buitenaardse animatie stelt de mensheid in staat om hun naaste galactische buur als nooit tevoren te ervaren via een online 'CGI-maankit'.

Dankzij smartphones zijn miljoenen amateurfotografen geworden, maar het maken van de perfecte foto kan onder bepaalde omstandigheden nog steeds moeilijk zijn. Dus, stel je voor dat je probeert een afbeelding van een 3D-object vast te leggen terwijl je tegelijkertijd beweegt met bijna een mijl per seconde. De lichtbron op meer dan 93 miljoen mijl afstand en het hele oppervlak moet ook topografisch nauwkeurig in kaart worden gebracht tot op een niveau van 30 meter.

Dit zijn de uitdagende omstandigheden die NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) heeft overwonnen gedurende de 10 jaar - en het tellen - rond de maan van de aarde.

Met behulp van gegevens en beelden van LRO, Ernie Wright brengt de maan tot leven in ongekend detail. Wright is een wetenschapsvisualizer die werkt bij de Scientific Visualization Studio in het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland. Hij creëerde de online CGI-maankit.

Het doel van de CGI-maankit is om de gegevens van NASA toegankelijker te maken voor 3D-artiesten. Wright creëerde aanvankelijk de 3D-maankaart als een bron voor Scientific Visualization Studio (SVS), maar na meerdere verzoeken te hebben ontvangen voor de gegevens die zijn gebruikt om zijn maanvisualisaties te maken, hij besloot zijn creatie te delen als een manier voor kunstenaars om contact te maken met de LRO-missie.

"[The moon kit] zal de LRO-gegevens binnen het bereik brengen van veel andere artiesten die het soort dingen willen doen dat ik doe, ' zei Wright.

Deze kleurenkaart, beschikbaar als 24-bit RGB TIFF's van verschillende groottes, is gecentreerd op 0° lengtegraad. Krediet:NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio

Een van de belangrijkste doelen van de LRO is om de topografie van de maan nauwkeurig in kaart te brengen als voorbereiding op een veiligere landing op bezienswaardigheden die van belang zijn voor het Artemis-programma. Twee gadgets op dit ruimtevaartuig waren belangrijke componenten:de Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) en de Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA).

LROC werkt als een scanner, regel voor regel een beeld opbouwen, de beweging van het ruimtevaartuig over het maanoppervlak gebruiken om een ​​afbeelding op te bouwen. LOLA gebruikt laserpulsen om de afmetingen van de maan te detecteren. Een enkele laserpuls wordt naar beneden gestuurd en verdeeld in vijf afzonderlijke stralen. De pulsen bereiken het oppervlak van de maan en kaatsen terug naar het ruimtevaartuig. LOLA meet vervolgens de nanoseconden die nodig zijn voordat de straal terugkeert om de topografie van de maan te lezen. Als een straal snel terugkomt, LOLA kan zien dat het landschap hooggelegen is. Als de straal zwakker terugkomt, het oppervlak is ruw en de kracht van de straal was verstrooid.

Na het verzamelen van een bepaalde hoeveelheid gegevens, het ruimtevaartuig stuurt de bits en bytes aan informatie naar ontvangers op aarde, en het LRO-team is belast met het verwerken en interpreteren van de ruwe data.

LRO-wetenschapper Noah Petro bij NASA Goddard begrijpt de waarde van Wrights werk, en de sociale implicaties die het heeft voor het verbinden van de LRO-missie met het grote publiek. Petro erkent de verbluffende beelden als een belangrijk onderdeel van het succes van de LRO-missie. "Hij kan helpen het verhaal te vertellen met behulp van de LRO-gegevens, en illustreren moeilijk te communiceren ideeën of concepten, van wat het verhaal ook mag zijn, "Petrus zei, "Dus ik denk dat hij al enige invloed heeft gehad op hoe mensen de informatie consumeren, terwijl ze het niet eens weten."

Wright legt uit dat het creëren en delen van de maan het makkelijkste is. De echte uitdaging zit hem in het decoreren. Om met succes een verhaal aan het publiek te vertellen, Wright neemt verlichting, plaats, en het algehele grote plaatje in sterke overweging.

"Het gebruik van 3D-animatiesoftware lijkt veel op het filmen van live-actie, met lichten, camera's, rekwisieten en sets" zei Wright, "maar visualisatie is meer als het filmen van een documentaire. Je bent feitelijk, maar je creëert ook een verhaal."

De verplaatsingskaart, op 64, 16, en 4 pixels per graad, centered on 0° longitude. Available as either floating-point TIFFs in kilometers, relative to a radius of 1737.4 km, or 16-bit TIFFs in half-meters, relative to a radius of 1, 747, 400 meters. Credit:NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio

When he created a video showing the Apollo 17 landing site, Wright took an approach that would focus on highlighting the path of the astronauts. The sight on the moon is smaller than a pixel, and zooming into the sight and showing the rover tracks all fuel the ultimate goal of telling the story of the images captured by LRO.

"We're putting the pictures back into context, Wright said, "we're putting them back where they came from."

The extensive amount of data is readily available online, but without an extensive background in the LRO's technology, the information can be difficult to interpret. Visual animations make this public data digestible for those without a technical science background. "All of this data is publicly available but not as accessible as it could be, " Wright said, "so, in releasing this in a form that a lot of people can appreciate and use." Because of this, the importance of connecting this science with art and imagery is crucial for the mission to achieve its full potential.

And as NASA prepares for Artemis, Wright's animations assist in planning for safer, more successful missions. There is now enough data where Wright can use his computer program to make animations depicting what specific areas on the moon will look like in 2024. This allows scientists to find further target zones for upcoming exploration.

By making the most data ever collected by a planetary spacecraft accessible to a general audience, Wright's work can be found in a wide range of places, from textbooks, to online templates, to backdrops at events.

"He can tell the story that helps us communicate what we do much better than I think just us alone, " Petro said.