Pixels poderosos: Mapeando o "Apollo Zone"

Em tons de cinza pixels - de perto, eles se parecem com preto, branco ou cinza quadrados. Mas quando você diminuir o zoom para ver a imagem maior, eles podem criar uma fotografia digital, como este da nossa lua:

Mosaico do lado mais próximo da lua como tomadas pelo rastreadores de estrelas Clementine. As imagens foram tiradas em 15 de março de 1994.Crédito: NASA

Para os pesquisadores da NASA, os pixels são muito mais - eles são preciosos dados que nos ajudam a entender de onde viemos, onde estamos e para onde estamos indo. À Ames Research Center da NASA, em Moffett Field, Califórnia, cientistas da computação deu um salto gigante para a frente para puxar o máximo de informações imperfeitas imagens estáticas quanto possível. Com seu avanço em algoritmos de processamento de imagem, os dados legados da Câmara Apollo Metric onboard Apollo 15 , 16 e 17 pode ser transformado em um mapa em mosaico informativo e imersiva em 3D de uma grande parte e cientificamente interessantes da lua. O "Apollo Zone" Mosaico de Imagens Digitais (DIM) e Digital Terrain Model (DTM) mapas cobrem cerca de 18 por cento da superfície lunar em uma resolução de 98 pés (30 metros) por pixel. Os mapas são o resultado de três anos de trabalho pela Intelligent Robotics Group (IRG) na NASA Ames, e estão disponíveis para visualização através do mapeamento Lunar da NASA e Portal Modeling (PMLM) e recurso Google Moon no Google Earth. "O principal desafio da Apollo Zona projeto foi que tínhamos dados muito antigos - scans, não capturados em formato digital ", disse Ara Nefian, um cientista sênior com o IRG ea Carnegie Mellon University-Silicon Valley. "Eles foram levados com a tecnologia que tínhamos mais de 40 anos atrás, com posições de câmera imprecisa, orientações e tempo de exposição para os padrões atuais." Os pesquisadores superaram o desafio através do desenvolvimento de algoritmos de visão novo computador para gerar automaticamente os mapas 2D e 3D. Algoritmos são conjuntos de código de computador que criam um processo de como lidar com processos de determinado conjunto. Por exemplo, parte dos algoritmos de imagem 2D alinhar imagens muitas delas tiradas em várias posições com vários tempos de exposição em um mosaico de imagens sem costura. No mosaico, áreas nas sombras, que aparecem como manchas de pixels escuro ou preto são automaticamente substituídos por pixels mais leve cinza. Esses detalhes mostram mais bem iluminados de outras imagens da mesma área para criar um mapa mais detalhado.

Esquerda: A imagem de uma câmera normal da superfície lunar. Direita: A imagem composta Apollo Zona mostrando os melhores detalhes de várias fotografias. Crédito: NASA / Google Earth

"A principal inovação que fizemos foi criar um mosaico de imagens totalmente automático e terreno, sistema, software de modelagem de imagens orbitais", disse Terry Fong, diretor do IRG. "Temos desde lançado este software em váriasbibliotecas open-source , incluindo Ames Pipeline Stereo , Neo-Geografia Toolkit e Workbench NASA Visão . " Lunar imagens de diferentes cobertura e resolução foi liberado para uso geral por algum tempo. Em 2009, o Google ajudou a desenvolver IRG "Moon in Google Earth", um atlas, 3D interativo da lua. Com "Moon in Google Earth", os usuários podem explorar uma paisagem lunar virtual, incluindo imagens capturadas pelo Apollo, Clementine e missões Lunar Orbiter. A Apollo projeto Zona utiliza imagens recentemente digitalizado em Johnson Space Center da NASA em Houston, Texas, por uma equipe da Arizona State University. As imagens de origem são grandes - 20.000 pixels por 20.000 pixels, ea IRG alinhados e processadas mais de 4.000 deles. Para processar os mapas, eles usaram supercomputadores Ames 'Pleiades. O objetivo inicial do projeto foi a construção de mosaicos em larga escala de imagens e mapas de terreno para apoiar a exploração lunar futuro. No entanto, o andamento do projeto terá longa duração impactos tecnológicos em muitos alvos de exploração futura.

A cor no mapa representa a elevação do terreno na área da Zona Apollo mapeada. Crédito: NASA / Google Earth

"Os algoritmos são muito complexas, por isso eles ainda não se aplicam necessariamente a coisas como a robótica em tempo real, mas eles são extremamente precisos e exatos", disse Nefian. "É uma solução tecnológica robusta para lidar com dados insuficientes, e qualidades como esta tornam excelente para exploração futura, como um reconhecimento ou uma missão de mapeamento para um objeto de próximas da Terra." objectos próximos da Terra, ou "NEOs" são cometas e asteróides que têm sido atraídos pela gravidade dos planetas em órbitas próximas no bairro da Terra. NEOs são muitas vezes pequenas e irregulares, o que torna seus caminhos difíceis de prever. Com esses algoritmos, mesmo as imagens imperfeitas de um NEO poderiam ser transformados em mapas detalhados em 3D para ajudar os pesquisadores a entender melhor a forma dele, e como ele pode viajar enquanto no nosso bairro. No futuro, a equipe planeja expandir o uso de suas algoritmos para incluir imagens tiradas em ângulos, em vez de apenas em linha reta para baixo na superfície. Uma técnica chamada photoclinometry - ou "forma de sombreamento" - permite que o terreno em 3D para ser reconstruído a partir de uma única imagem em 2D, comparando como superfícies inclinadas em direção ao sol aparecem mais brilhantes do que as áreas que inclinar-se longe dele. Além disso, a equipe vai estudar as imagens não apenas como imagens, mas como modelos físicos que dão informações sobre todos os fatores afetam a maneira como a imagem final é descrito. "Enquanto a Nasa continua a construir tecnologias que permitam a exploração robótica e humana futuro, nossos pesquisadores estão à procura de novas maneiras e inteligente para tirar mais dos dados que capture ", disse Victoria Friedensen, Conjunto Robotic Precursor gerente de Atividades da Missão Humanos Direcção de Operações de Exploração na sede da NASA. "Esta tecnologia vai ter um grande benefício para nós, pois dar os próximos passos."Este trabalho foi financiado pela PMLM da NASA, e apoiado por colaboradores Marshall da NASA Space Flight Center, em Huntsville, Alabama, da NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, . Maryland, Jet Propulsion Laboratory da NASA, Pasadena, Califórnia, e do United States Geological Survey (USGS) Para visualizar os mapas, visite o PMLM site ou ver no Google Earth:

2012: Shadow of the Rift das Trevas

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espessas nuvens de poeira bloquear nossa visão noturna da Via Láctea, criando o que é às vezes chamado de Rift das Trevas. O fato de que - do ponto de vista da Terra - o sol se alinha com estas nuvens, ou do centro galáctico, próximo ao solstício de inverno não é motivo para preocupação. Crédito: A. Fujii 

Uma das teorias mais bizarras sobre 2012 construiu-se com muito pouca atenção aos fatos. Esta idéia sustenta que um alinhamento cósmico do Sol, a Terra, o centro de nossa galáxia - ou talvez nuvens de poeira da galáxia de espessura - no solstício de inverno poderia, por algum motivo desconhecido levam à destruição. Alinhamentos tal pode ocorrer, mas estes são uma ocorrência regular e pode causar nenhum dano (e, certamente, não vai mesmo estar no seu alinhamento mais próximo durante o solstício de 2012.) Os detalhes são os seguintes: Vista longe das luzes da cidade, um caminho brilhante chamado Via Láctea pode ser vista arqueando o céu estrelado. Esse caminho é formado a partir da luz de milhões de estrelas que não podemos ver individualmente. Ele coincide com o plano médio da nossa galáxia, que é por isso que a nossa galáxia também é chamado a Via Láctea. espessas nuvens de poeira também povoam a galáxia. E enquanto telescópios de infravermelho pode vê-los claramente, os nossos olhos detectam as nuvens escuras apenas como manchas irregulares onde dim ou bloco de fraco brilho da Via Láctea. A pista mais proeminentes escura se estende desde as constelações de Cisne para Sagitário e é frequentemente chamado de Great Rift, às vezes Rift the Dark. Outra característica impressionante da nossa galáxia encontra-se invisível em Sagitário: o centro da galáxia, cerca de 28.000 anos-luz de distância, que acolhe uma buraco negro pesando cerca de quatro milhões de vezes a massa do sol. A alegação para 2012 liga estes dois pedaços de fato astronômico com um terço - a posição do sol, perto do centro galáctico em 21 de dezembro, o solstício de inverno para o Hemisfério Norte - para produzir algo que não faz sentido astronômico em tudo. Como a Terra faz o seu caminho em torno do sol, o sol parece se mover em relação às estrelas de fundo, razão pela qual as constelações visíveis lentamente mudam com as estações. Em 21 de dezembro de 2012, o sol vai passar cerca de 6,6 graus ao norte do centro da galáxia - que é uma distância que olha para o olho a ser cerca de 13 vezes o tamanho aparente da lua cheia - e é realmente mais perto um par de dias antes . Há diferentes reivindicações sobre por que isso pressagia nos doentes, mas resumem-se à coincidência do solstício com o sol entrar no Rift escuro de alguma forma portending desastre ou a noção equivocada de que o Sol ea Terra tornar-se alinhado com o buraco negro no centro da galáxia permite algum tipo de atração gravitacional massiva na Terra. O primeiro golpe contra esta teoria é que o solstício de si mesma não está relacionada a qualquer movimento das estrelas ou qualquer coisa no universo além da Terra. Ele só acontece de ser o dia que os norte-Terra Pole é derrubado mais distante do sol. Em segundo lugar, a Terra não está dentro do alcance de fortes efeitos gravitacionais do buraco negro no centro da galáxia já que os efeitos gravitacionais decrescem exponencialmente quanto mais longe se chega. Terra é de 93 milhões de quilômetros do Sol e 165 milhas quatrilhão de buraco negro da Via Láctea. O sol ea lua (a menor massa, mas muito mais próximo) são de longe as principais forças dominantes gravitacional na Terra. Durante todo o curso do ano, nossa distância de mudanças da Via Láctea buraco negro por cerca de uma parte em 900 milhões - não o suficiente para causar uma mudança real na atração gravitacional. Além disso, estamos mais próximo realmente do centro galáctico no verão, e não no solstício de inverno. Terceiro, o sol aparece para entrar na parte do céu ocupada pelo Rift escuro a cada ano, ao mesmo tempo, e sua chegada lá em dezembro 2012 portends precisamente nada. Aproveite o solstício, por todos os meios, e não deixe que o Rift Dark, alinhamentos, explosões solares, a inversão do campo magnético, os impactos potenciais ou Maya alegado fim-de-mundo-previsões ficam no caminho .

Missão da NASA Kepler Confirma seu planeta Primeira zona habitável da estrela tipo-Sol

missão Kepler da NASA confirmou seu primeiro planeta na "zona habitável", a região onde pode existir água líquida na superfície de um planeta. Kepler também descobriu mais de 1.000 candidatos novo planeta, quase dobrando sua contagem anteriormente conhecido. Dez destes candidatos são quase do tamanho da Terra ea órbita na zona habitável de sua estrela-mãe. Os candidatos necessitam de observações de acompanhamento para verificar se são planetas reais. O planeta recém-confirmado, Kepler-22b, é o menor já encontrado a orbitar no meio da zona habitável de uma estrela semelhante ao nosso sol. O planeta é cerca de 2,4 vezes o raio da Terra. Os cientistas ainda não sabem se Kepler-22b tem uma composição predominantemente rochoso, gasoso ou líquido, mas sua descoberta é um passo mais perto de encontrar planetas semelhantes à Terra. Pesquisas anteriores sugeriam a existência de perto da Terra do tamanho da Terra em zonas habitáveis , mas a confirmação clara provaram elusive. Dois outros pequenos planetas que orbitam estrelas menores e mais frias do que o nosso sol, recentemente foram confirmados nas bordas muito da zona habitável, com órbitas mais próximas das Vênus e Marte. "Este é um marco importante no caminho para a descoberta da Terra twin", disse Douglas Hudgins, cientista do programa Kepler na sede da NASA em Washington. "Os resultados de Kepler continuar a demonstrar a importância das missões científicas da Nasa, que visam responder a algumas das maiores questões sobre o nosso lugar no universo." Kepler descobre planetas e os candidatos planeta por quedas de medição no brilho de mais de 150.000 estrelas de pesquisa para planetas que cruzam em frente, ou "trânsito", as estrelas. Kepler requer pelo menos três trânsitos para verificar um sinal de como um planeta. "Fortune sorriu sobre nós com a detecção deste planeta", disse William Borucki, investigador principal Kepler da NASA Ames Research Center em Moffett Field, Califórnia, que liderou a equipe que descobriu Kepler-22b. "O primeiro trânsito foi capturado apenas três dias depois de declarada a nave espacial operacionalmente prontas. Testemunhamos o trânsito definindo terço durante a temporada de férias 2010." A equipe de ciência Kepler usa telescópios terrestres eo Telescópio Espacial Spitzer para rever as observações sobre os candidatos planeta a nave espacial encontra. O campo de estrelas que o Kepler observa nas constelações de Cisne e Lira só pode ser visto a partir de observatórios terrestres na primavera ao outono cedo. Os dados dessas outras observações ajudam a determinar quais os candidatos podem ser validadas como planetas. Kepler-22b está localizado a 600 anos-luz de distância. Enquanto o planeta é maior que a Terra, sua órbita de 290 dias em torno de uma estrela tipo-Sol lembra a do nosso mundo. Estrela do planeta host pertence à mesma classe como o nosso Sol, chamada G-tipo, embora seja ligeiramente mais pequena e fria. Dos 54 candidatos zona habitável planeta relatado em fevereiro de 2011, Kepler-22b é o primeiro a ser confirmado. Este marco será publicado em The Astrophysical Journal. A equipe de Kepler está hospedando a sua conferência inaugural em ciência Ames dezembro 5-9, 1094 anunciando descobertas novo candidato planeta. Desde o último catálogo foi lançado em fevereiro, o número de candidatos a planetas identificados por Kepler aumentou em 89 por cento e agora totaliza 2.326. Destes, 207 são aproximadamente do tamanho da Terra, 680 são super Terra-size, 1.181 são do tamanho de Netuno, 203 são do tamanho de Júpiter e 55 são maiores do que Júpiter.Os resultados, baseados em observações realizadas Maio de 2009 a setembro de 2010, mostram uma aumento dramático no número de candidatos menores de tamanho planeta. Kepler observou muitos grandes planetas em órbitas pequenas no início de sua missão, que se refletiram na liberação de dados de Fevereiro. Ter tido mais tempo para observar três trânsitos de planetas com períodos orbitais mais, os novos dados sugerem que os planetas 1-4 vezes do tamanho da Terra podem ser abundantes na galáxia. O número de planetas do tamanho da Terra e super-size candidatos aumentou por mais de 200 e 140 por cento desde fevereiro, respectivamente. Há 48 candidatos a planetas na zona habitável a sua estrela. Embora esta seja uma diminuição de 54 relatados em fevereiro, a equipe de Kepler tem aplicado uma definição mais rigorosa do que constitui uma zona habitável no novo catálogo, para explicar o efeito de aquecimento de ambientes, o que move a zona longe da estrela, . fora para períodos mais longos orbital "O enorme crescimento no número de planetas do tamanho da dos candidatos nos diz que estamos aprimorando no sobre o Kepler planetas foi desenhado para detectar: ​​os que não são apenas do tamanho da Terra, mas também são potencialmente habitáveis, ", disse Natalie Batalha, Kepler vice-líder da equipe da ciência em San Jose State University, em San Jose, Califórnia" Quanto mais dados que coletamos, o mais agudo nossos olhos para encontrar os menores planetas fora em períodos mais longos orbital. " Ames Research Center da NASA gere Kepler desenvolvimento de sistemas terrestres, operações de missão e análise de dados científicos. Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, conseguiu Kepler desenvolvimento missão. Ball Aerospace and Technologies Corp, em Boulder, Colorado, desenvolveu o sistema de vôo Kepler e suporta operações de missão com o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado, em Boulder. O Space Telescope Science Institute em Baltimore arquivos, hosts e distribui os dados da ciência Kepler. Kepler é missão da NASA Descoberta 10 e é financiado pela Missão da NASA Ciência Direcção na sede da agência.