Wetenschap
De VS voerden tussen 1945 en 1962 210 atmosferische kernproeven uit. met meerdere camera's die elk evenement rond 2 uur vastleggen, 400 beelden per seconde. Maar in de decennia daarna rond 10, 000 van deze films stonden stil, verspreid over het land in zwaarbeveiligde kluizen. Ze waren niet alleen stof aan het verzamelen, het filmmateriaal zelf was langzaam aan het vergaan, waardoor de gegevens die ze bevatten op het punt staan voor altijd verloren te gaan.
De afgelopen vijf jaar, Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) wapenfysicus Greg Spriggs en een team van filmexperts, archivarissen en softwareontwikkelaars zijn op een missie geweest om te jagen, scannen, deze ontbindende films opnieuw analyseren en declassificeren. Het doel is om de inhoud van de films te behouden voordat deze voor altijd verloren gaat. en betere gegevens te verstrekken aan wetenschappers uit het post-testtijdperk die computercodes gebruiken om te helpen certificeren dat het verouderende Amerikaanse nucleaire afschrikmiddel veilig blijft, veilig en effectief. Daten, het team heeft ongeveer 6 gelokaliseerd, 500 van de geschatte 10, 000 films gemaakt tijdens atmosferische testen. Rond 4, 200 films zijn gescand, 400 tot 500 zijn opnieuw geanalyseerd en ongeveer 750 zijn vrijgegeven. Een eerste reeks van deze vrijgegeven films - tests uitgevoerd door LLNL - werden vandaag gepubliceerd in een LLNL YouTube-afspeellijst.
"Je ruikt azijn als je de blikken opent, wat een van de bijproducten is van het ontbindingsproces van deze films, Spriggs zei. "We weten dat deze films op het punt staan te ontbinden tot het punt waarop ze onbruikbaar worden. De gegevens die we nu verzamelen, moeten in digitale vorm worden bewaard, want hoe goed je de films ook behandelt, hoe goed je ze ook bewaart of bewaart, ze zullen ontleden. Ze zijn gemaakt van organisch materiaal, en organisch materiaal ontleedt. Dus dit is het. We waren net op tijd bij dit project om de gegevens op te slaan."
'Antwoorden waren 30 procent lager'
Vanaf het begin, het project bood een reeks hindernissen. Het duurde enkele jaren om de films te lokaliseren, en toen Spriggs de eerste paar te pakken kreeg, hij had geen scanner die de optische dichtheid op de films kon reproduceren. Het kostte ongeveer een jaar om een scanner in Hollywood-stijl om te bouwen tot een scanner die het vereiste niveau van wetenschappelijke nauwkeurigheid kon bieden. Toen moest hij de gegevensbladen voor de test vinden, want zonder de cameralocatie te kennen, zijn snelheid en brandpuntsafstand, hij zou de films niet kunnen analyseren. Nadat Spriggs de eerste scans had voltooid en zijn mouwen opstropte voor de analyse, hij ontdekte dat veel van de gepubliceerde gegevens onjuist waren. Alle films zouden opnieuw moeten worden geanalyseerd.
"Als u uw computercodes gaat valideren, u de best mogelijke gegevens wilt gebruiken, "Zei Spriggs. "We ontdekten dat sommige van deze antwoorden om 20 uur niet meer waren, misschien 30, procent. Dat is een groot aantal voor het doen van codevalidatie. Een van de voordelen van dit project is dat we nu zeer consistente antwoorden krijgen. We hebben ook nieuwe dingen ontdekt over deze ontploffingen die nog nooit eerder zijn gezien. Nieuwe correlaties worden nu gebruikt door de nucleaire forensische gemeenschap, bijvoorbeeld."
De analysemethode in de jaren vijftig en zestig was handmatig. Teams van analisten gebruikten een tool genaamd kodagraph om het beeld van een enkel frame te vergroten, schijn het op een raster en oogbolmetingen van de vuurbal en schokgolf. Met zoveel frames om handmatig te analyseren, het bedrijf dat deze films oorspronkelijk maakte, had ongeveer 1, 000 analisten. Het team van Spriggs is op één hand te tellen. De sleutel tot het maken van enige significante vooruitgang bij het analyseren van deze vele frames zou zijn om een team van filmexperts op te bouwen en moderne technologieën te gebruiken om het proces te automatiseren.
Slank, gemiddelde automatiseringsmachine
Al vroeg in het project, het werd duidelijk dat dit geen eenmanszaak zou worden. Spriggs' eerste zet was om een paar filmexperts aan boord te halen. Jim Moye kwam bij het team nadat hij carrière had gemaakt als expert in het omgaan met zeldzame films. In industriële kringen, hij is beroemd omdat hij door het Smithsonian Institute wordt vertrouwd om een van de weinige overgebleven exemplaren van de film te behandelen die de moord op Kennedy documenteert. Piet Kuran, auteur van "Hoe een atoombom te fotograferen, " bracht unieke expertise in het lokaliseren van lang vergeten documenten, onontbeerlijk aangezien voor elke film gegevensbladen moesten worden gevonden. Het team werkte samen met collega's van Los Alamos National Laboratory (LANL), nauw samenwerken met de archivaris Alan Carr om toegang te krijgen tot de testfilms in de kluis van LANL. En Spriggs maakte ook gebruik van expertise met LLNL, door softwareontwikkelaars zoals Ben Kowash en Jason Bender te gebruiken om tools te maken met MatLab en Python om tijdrovende processen te automatiseren.
Een voorbeeld van zo'n proces dat het team automatiseerde, was het uitzoeken van de werkelijke framesnelheid van elke camera. De film vloog zo snel over de sluiter van elke camera - duizenden frames per seconde - dat er van camera tot camera verschil bestond. Voor Spriggen, het verkrijgen van een nauwkeurige meting van de framesnelheid van elke camera was essentieel voor het meten van de groei van de vuurbal en het nauwkeurig bepalen van de opbrengst van de test. Het handmatig analyseren van de framesnelheid kan acht uur duren voor een film van twee seconden. Met de nieuwe software de framesnelheid van dezelfde film kon in ongeveer vijf minuten worden bepaald. Een andere keer dat Kowash de gootsteen hielp verlichten, was het lezen van de grootte van de schokgolf van frame tot frame, iets dat voor elke film dagen zou kunnen duren om handmatig te voltooien.
'Ongelooflijk hoeveel energie er vrijkomt'
Spriggs schat dat het nog twee jaar zal duren om de rest van de films te scannen. en langer om de analyse en declassificatie te voltooien. Op de vraag waarom dit project zo belangrijk voor hem is, hij uitte het dominante perspectief onder wapenwetenschappers bij LLNL:hij wil niet dat kernwapens worden gebruikt en gelooft hartstochtelijk dat de sleutel om ervoor te zorgen dat ze dat niet doen, is ervoor te zorgen dat de Amerikaanse voorraad een effectief afschrikmiddel blijft.
"We moeten onze codes kunnen valideren en erop kunnen vertrouwen dat de antwoorden die worden berekend correct zijn, Spriggs zei. "De erfenis die ik zou willen achterlaten, is een reeks benchmarkgegevens die door toekomstige wapenfysici kunnen worden gebruikt om ervoor te zorgen dat onze codes correct zijn, zodat de VS voorbereid blijven.
"Het is gewoon ongelooflijk hoeveel energie er vrijkomt, Spriggs zei. "We hopen dat we nooit meer een kernwapen hoeven te gebruiken. Ik denk dat als we de geschiedenis hiervan vastleggen en laten zien wat de kracht van deze wapens is en hoeveel verwoesting ze kunnen aanrichten, dan zullen mensen misschien terughoudend zijn om ze te gebruiken."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com