science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe Rocketcam werkt

Een voorbeeld van het verbluffende uitzicht dat mogelijk is gemaakt door RocketCam NASA/Ecliptic Enterprises Corporation

Ruimteverkenning houdt Amerikanen al tientallen jaren in de ban. Misschien zei kapitein Kirk van "Star Trek" het het beste toen hij de ruimte "de laatste grens" noemde. We staan ​​aan de rand van een wildernis zo verleidelijk dichtbij en mysterieus, we kunnen het niet helpen, maar riskeren ons leven om er meer over te weten.

Maar totdat het goedkoop genoeg is om mee te liften naar de maan, het publiek zal genoegen moeten nemen met plaatsvervangende verkenning van de ruimte via video. In feite, films en ruimteverkenning zijn al heel lang met elkaar verbonden. Een van de eerste populaire films, "Een reis naar de maan, " gemaakt in 1902, is een fantastisch verhaal over maanverkenning. Zevenenzestig jaar later, televisies gloeiden met videobeelden van de eerste bemande maanlanding, de verbeelding van het publiek over ruimtevaart aanwakkeren.

Maar de plaats van video in de ruimte gaat verder dan sensatie. De ultra-verbonden wereld van vandaag draait om het idee dat hoe beter we geïnformeerd zijn, hoe beter de beslissingen die we nemen. Dit geldt met name voor verkenning van de ruimte, waar kleine problemen rampzalige gevolgen kunnen hebben -- denk aan de tragedie van de spaceshuttle Columbia.

In 2003, de shuttle en zijn zeven astronauten verbrandden bij terugkeer in de atmosfeer van de aarde. De oorzaak van het probleem met de Columbia-shuttle was een stuk isolatie dat 81 seconden na het opstijgen van het oppervlak van de externe brandstoftank viel en de linkervleugel beschadigde. NASA-ingenieurs bekeken video van dit ongeluk, maar het is van een afstand gefilmd, en ze kwamen tot de conclusie dat de isolatie geen ernstige schade aanrichtte. Ze hadden het mis.

Als de shuttle tijdens de lancering was uitgerust met een RocketCam, de vleugel van de Columbia zou goed zijn gediagnosticeerd en de ramp voorkomen. De RocketCam is een gewone videocamera met een buitengewoon doel. Het is bevestigd aan de shuttle en biedt tijdens het opstijgen een cruciale videoweergave - het zicht vanaf het lanceervoertuig tot op de grond. In feite, de RocketCam ving video op van isolatie die van de brandstoftank van de Discovery-shuttle vloog tijdens de terugkeer naar de vlucht in 2005. Maar die video hielp ingenieurs om de weloverwogen beslissing te nemen dat - deze keer - de isolatie geen schade aanrichtte.

Dus hoe verdraagt ​​​​deze basisvideocamera ruimtereizen? En waarom is de videofeed zo waardevol? Lees de volgende pagina om erachter te komen.

Bedankt

HowStuffWorks wil Rex Ridenoure en zijn firma bedanken, Ecliptic Enterprises Corporation, voor hulp bij dit artikel. RocketCam TM is een handelsmerk van Ecliptic Enterprises Corporation.

Inhoud
  1. Onderdelen van RocketCam
  2. Waarde van RocketCam
  3. Andere RocketCam-projecten

Onderdelen van RocketCam

RocketCam camera-apparatuur Ecliptic Enterprises Corporation

De RocketCam ziet er niet uit als iets bijzonders. Maar laat je niet misleiden door de primitieve buitenkant:deze gadget is robuust. Het kan extreme snelheden aan, trillingen en temperaturen.

Onder zijn onhandige buitenkant, de basiscamera is ongeveer 2,8 gram (ongeveer 80 gram) en 10 centimeter lang [bron:Space Show, Prima]. RocketCams gebruiken professionele miniatuurkleurenvideocamera's van Sony (in het verleden, het XC-999-model). Maar je kunt niet zomaar een van deze camera's aan een raket vastmaken. Om de camera ultraduurzaam te maken, Ecliptic Enterprises Corporation haalt de camera uit elkaar en zet hem weer in elkaar. Tijdens dit proces, het robuuster (of versterkt) de camera, vastschroeven op een platform met extra functies die het sterk genoeg maken om extreme omgevingen te weerstaan. De behuizing van de camera heeft een aerodynamisch ontwerp, en een laag isolatieschuim op het oppervlak helpt het te beschermen tegen extreme temperaturen.

De Ecliptic-ingenieurs voegen ook technische kenmerken toe. Bijvoorbeeld, elke RocketCam die is gebouwd om een ​​ritje te maken op de externe tank van een shuttle heeft een radiozender en antenne om de video-informatie vanuit de ruimte naar de grond te sturen met behulp van elektromagnetische radiogolven. Hierdoor kan de informatie snel naar meerdere ontvangers worden gestuurd. De camera kan ook verschillende batterijformaten of voedingsondersteuningskaarten en andere aanpasbare functies bevatten, afhankelijk van het gebruik.

RocketCams kunnen analoog of digitaal zijn. Deze termen verwijzen eenvoudigweg naar hoe de visuele gegevens worden vastgelegd en gereproduceerd. In analoog opnemen, een oudere methode, het apparaat registreert informatie in continue variaties van golven. Digitaal technologie gebruikt geen golven, maar registreert informatie liever in cijfers, zoals in 1s en 0s. Digitale versies van de RocketCam zijn geavanceerder met extra functies, zoals "store-and-forward" weergave, waarmee degenen aan boord video kunnen bekijken, vergelijkbaar met hoe een TiVo werkt. Het maakt ook een verbeterde radiofrequentie (RF) bandbreedte mogelijk, wat betekent dat het de beschikbare bandbreedte efficiënter gebruikt.

Ecliptic Enterprises Corporation

Digitale modellen nemen een grote hoeveelheid informatie op om zaken als het scheiden van ladingen vast te leggen en om te helpen bij storingsonderzoeken. Om daaraan tegemoet te komen, de digitale RocketCam comprimeert deze informatie om deze via elektromagnetische radiogolven naar de aarde te sturen. (Hoewel digitale technologie geen elektromagnetische golven gebruikt om informatie vast te leggen, het kan die golven gebruiken om informatie te verzenden zoals elders is vastgelegd.) Compressie van digitale informatie houdt in het vinden van veelvoorkomende herhaalde patronen en deze inkorten, zoals u zult leren in Hoe bestandscompressie werkt. Om het proces uit te voeren, de ingenieurs hebben een compressor ingebouwd die een Digital Signal Processor-chip gebruikt om de informatie te formatteren.

Ecliptic Enterprises Corporation RocketCam analoge videosysteempod. Ecliptic Enterprises Corporation

Hoewel ze het meest bekend staan ​​om hun posities aan de buitenkant van een draagraket, sommige RocketCams bieden nog meer informatie over een ruimtelancering door het interieur van een schip vast te leggen. RuimteschipEen, het eerste particulier gefinancierde bemande schip dat naar de ruimte ging, gebruikte twee interne RocketCams voor de cockpit naast camera's aan de buitenkant. Deze interne camera's hebben geen beschermende behuizing nodig.

Bij gebruik op spaceshuttles, NASA monteert RocketCams op de buitenste brandstoftank en op de twee solide raketboosters. Deze structuren komen na het opstijgen uit de shuttle, dus de camera lift alleen tijdelijk mee op een shuttle. Maar tegen die tijd, de vitale informatie is al naar de grond gereisd.

Op slechts 5 pond (ongeveer 2, 267 gram), deze camera heeft veel doelen [bron:Space Show]. Lees verder om erachter te komen waarom het zo belangrijk is.

Waarde van RocketCam

Met de RocketCam kunnen grondingenieurs bepaalde acties bekijken, zoals de release van de solide raketboosters, hier getoond. NASA/Ecliptic Enterprises Corporation

Bij het bewaken van de gegevens van een raketlancering, hoe sneller de informatie reist, des te beter. RocketCam kan live feeds van de lancering sturen, en dit situationeel bewustzijn betekent dat grondingenieurs in realtime weten wat er gebeurt. En ze kunnen snel maken, weloverwogen beslissingen als er iets misgaat.

RocketCam kan ook een zeer waardevol hulpmiddel zijn voor onderzoek in de ruimte. Als onderdeel van de Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (CROSS) missie, NASA is van plan een raket naar de maan te sturen - in feite, het plan is om de raket op de maan te laten crashen in een poging om puin op te blazen. Deze crash, zij vermoeden, kan waterijs vrijgeven. Of, als niet, analyses van het puin kunnen aanwijzingen geven of er sporen van water op de maan zijn. De RocketCam zal helpen bij het onderzoek. Anders dan bij lanceringen van shuttles, het wordt onderweg niet vrijgegeven. Het zal worden bevestigd aan een klein ruimtevaartuig dat vóór de botsing wordt gescheiden, zodat de camera NASA-videobeelden van de crash kan verzenden.

Public relations is ook een belangrijk onderdeel van de verkenning van de ruimte, en velen beschouwen video als de beste manier om mensen enthousiast te maken. Het bekijken van video's van een lancering vanaf de grond is alleen zo interessant voor televisiekijkers. Maar geef ze een videobeeld van de raket zelf, en ze zijn geklonken.

Hier, de RocketCam toont een zicht vanaf de externe brandstoftank terwijl de shuttle deze loslaat. NASA/Ecliptic Enterprises Corporation

Publieke aantrekkingskracht gaat verder dan NASA en lanceringen van shuttles - particuliere bedrijven kunnen helpen rijden ruimte toerisme met filmpje, en ze gebruiken ook RocketCams. Na de ramp in Colombia in 2003, NASA heeft zijn shuttleprogramma stopgezet, wat betekent dat privélanceringen meer aandacht kregen. Een van de meest bekende van deze privé-toepassingen was voor suborbital SpaceShipOne, de eerste bemande vlucht naar ruimtehoogte door een privépiloot in juni 2004. Om het groeiende gebied van privé-verkenning van de ruimte te helpen stimuleren, Ecliptic heeft zich ingespannen om de RocketCam betaalbaar te houden (een gemakkelijke onderneming aangezien het bedrijf de cameratechnologie niet produceert, alleen zijn robuuste behuizing) [bron:Fine].

RocketCam is opgenomen in meer dan 60 lanceringen, inclusief raketten (orbitaal en suborbitaal), ruimtevaartuigen en shuttles. Veel van deze lanceringen omvatten ook niet-ruimtegerelateerde projecten, waar we het hierna over zullen hebben.

Verblind me met Rocket Science

De eerste lancering van RocketCam op spaceshuttle Atlantis in oktober 2002 voorzag de kijkers van spectaculaire video - maar slechts voor een paar minuten. Helaas, de raketten die werken om de solide raketboosters van de shuttle te scheiden, lieten uitlaatgassen los die het RocketCam-beeld aanzienlijk vertroebelden. Nutsvoorzieningen, NASA monteert de RocketCam strategisch om dit probleem te voorkomen [bron:Adams].

Andere RocketCam-projecten

Hier, RocketCam (links) wordt gemonteerd op het XCOR Aerospace EZ-Rocket-vliegtuig. Aan de rechterkant is het uitzicht vanaf die RocketCam tijdens de vlucht. Ecliptica en XCOR Aerospace

Hoewel het meest bekend om zijn gebruik op spaceshuttles en andere ruimtelanceringen, RocketCam lift ook mee op andere soorten projecten.

Ecliptic levert de RocketCam voor gebruik bij het testen van experimentele vliegtuigen. Bijvoorbeeld, het is opgenomen op vluchten van de XCOR Aerospace EZ-Rocket, een innovatief raketaangedreven vliegtuig. Dit vliegtuig stijgt op met raketten, kan zijn motoren halverwege de vlucht herstarten, en om te landen, het maakt gewoon een dode stok glijden (dat wil zeggen zonder het gebruik van voortstuwing) naar de grond [bron:XCOR]. Ecliptic levert ook RocketCams aan de raketleveranciers die spionagesatellieten lanceren voor het National Reconnaissance Office, een inlichtingendienst van de overheid, voor geclassificeerde projecten [bron:Ridenoure].

De RocketCam is betrokken geweest bij ballonprojecten op grote hoogte, zoals een demonstratie op een Global Space League-evenement om educatieve projecten in de luchtvaart aan te moedigen. In dit project, een RocketCam legde de reis vast van een ballon op grote hoogte met een zender die is ontwikkeld door de Santa Clara University. In aanvulling, de RocketCam is betrokken geweest bij de pogingen om met de QinetiQ1 te vliegen een ambitieuze ballon op grote hoogte. Ingenieurs achter het project wilden het wereldrecord voor menselijke vluchten op grote hoogte verbreken door een met helium gevulde ballon te gebruiken die 9 acres (392, 040 vierkante voet of 43, 560 vierkante meter) om de piloten tot 40 kilometer hoog te dragen [bron:Cooke].

In 2003, om de 100ste verjaardag van de geboorte van de luchtvaart te vieren, ingenieurs bouwden een replica van de originele Wright Flyer II, het vliegtuig dat de eerste gemotoriseerde vlucht maakte (hoewel met een stabieler ontwerp). RocketCam was opgenomen op testvluchten van de replica.

Maar de RocketCam is niet alleen voor de lucht, of; het heeft ook gewerkt als een situationeel bewustzijn en onderzoekshulpmiddel voor land- en waterprojecten. Met name, de Noord-Amerikaanse Eagle-auto, die het snelheidsrecord over land zou kunnen breken, is uitgerust met de camera's [bron:Ridenoure]. (Lees meer over dit project in ons artikel, Hoe de Noord-Amerikaanse adelaar werkt.) Bovendien, de RocketCam is zelfs uitgeschakeld voor een militair maritiem project. Met behulp van infraroodtechnologie, de camera's hebben geholpen bij het meten van de nauwkeurigheid van laserstralen in schietoefeningen op boten.

Algemeen, het is duidelijk dat de rol van de RocketCam steeds belangrijker is geworden in ruimteverkenning, luchtvaart en andere projecten. Kijk op de volgende pagina voor meer informatie over spaceshuttles en raketten, en om meer RocketCam-video's te bekijken.

Hitchhiker's Guide to Space

Ecliptica, het bedrijf achter RocketCam, brengt ook een apparaat uit dat het de RocketPod . noemt TM die meegaat met ruimtelanceringen, net zoals de RocketCam doet, maar in plaats daarvan vervoert en geeft het kleine ladingen vrij die anders te duur zouden zijn om zelf te verzenden. Hoewel het in sommige opzichten vergelijkbaar is met de behuizingstechnologie van RocketCam, de RocketPod bevat ook een lanceerapparaat [bron:Caldwell].

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe Space Shuttles werken
  • Hoe draaien satellieten om de aarde?
  • Hoe Space Junk werkt
  • Waarom zweven er tientallen dode dieren in de ruimte?
  • Hoe raketmotoren werken
  • Kun je het fundamentele verschil tussen analoog en digitaal uitleggen?
  • Hoe SpaceShipOne werkt

Meer geweldige links

  • Ecliptic Enterprises Corporation
  • Galerij van RocketCam-video's
  • NASA
  • LCROSS

bronnen

  • Prima, Howard. "Shuttlecamera brengt stevig in beeld." LA Business Journal. Encyclopedie.com. 24 juli 2006. (6 mei, 2008) http://www.encyclopedia.com/doc/1G1-149557625.html
  • Chen, Yng-Ru. "Columbia Shuttle-tragedie." CSA. ProQuest. Oktober, 2003. (6 mei, 2008) http://www.csa.com/discoveryguides/shuttle/overview.php
  • Website van Ecliptic Enterprises Corporation. (6 mei, 2008) http://www.eclipticenterprises.com/index.php
  • Szajngarten, deb. "RocketCam Systems bij de eerste lancering van Delta IV om buitengewone beelden te leveren voor televisie- en internetkijkers." Sony Electronics Nieuws en informatie. 11 november 2002. http://news.sel.sony.com/en/press_room/b2b/security/archive/8541.html?archive=1
  • Adams, Erik. "Kijk met ontzag terug." Populaire wetenschap. 4 december 2002. (8 mei, 2008) http://www.popsci.com/military-aviation-space/article/2002-12/look-back-awe?page=44
  • Caldwell, Douglas W. "Compacte externe draagraket voor kleine ladingen in de ruimte." Amerikaans octrooi 7036773. 2 mei 2006. (8 mei, 2008) http://www.freepatentsonline.com/7036773.pdf
  • XCOR. "EZ-Rocket FAQ." XCOR Lucht- en ruimtevaart. (8 mei, 2008) http://www.xcor.com/products/vehicles/ez-rocket_faq.html
  • Rijden, Rex. Persoonlijke communicatie, 8 mei 2008.

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat voert glycolyse uit?
  2. Hoe werken het ademhalings- en cardiovasculaire systeem samen?
  3. Wat is het verschil in de cellen van een menselijke baby en een volwassen mens?

    Nieuwe baby's zijn allebei erg op elkaar en lijken erg op volwassenen. De meeste celontwikkeling en -differentiatie vinden plaats voorafgaand aan de geboorte van een ba

  4. Osmosis Feiten voor kinderen
  5. Waarom is DNA de blauwdruk van het leven?
  6. Wat is de functie van aerobe ademhaling?
  7. Hoe slaap werkt
  8. spijt,
  9. Een lijst met vijf kenmerken van chromosomen

Wetenschap