https://frosthead.com

שני המדענים האלה הפכו נתונים מהשמש ליצירת אמנות

השמש נותנת חיים, עוצמתית, רחוקה וקצת בלתי ידועה עבור רובנו. אולם כעת ניתן לחוות מקרוב את היופי האתרי - והזעם העוצמתי - של הכוכב הגדול ביותר של מערכת השמש שלנו, בהגדרה סופר-גבוהה ובצבע מנקר עיניים, בזכות התקנת וידיאו שהיא חלק משיעור מדע ואמנות ביצועים חלקית.

קיר הווידיאו בגודל 7 מטר וחצי במוזיאון האוויר והחלל הלאומי של סמיטסוניאן סוגר את הפער של 93 מיליון קילומטר בין כדור הארץ לשמש. רזולוציית התצוגה, בגודל של 4, 096 על 4, 096 פיקסלים, היא יותר מכפליים מזו של הטלוויזיה האופיינית בהבחנה גבוהה. הסרטון המוצג בלולאות הוא מיזוג של כמות מדהימה של נתונים בזמן אמת; צופים במתקן "השמש הדינמית" עדים לולאות כליליות, כתמי שמש, התלקחויות סולריות ופעילויות סולריות אחרות תוך 24 שעות מאז התרחשותן.

ההישג הטכנולוגי הוא פרי מוחם של שני אסטרופיסיקאים סמית'סוניאנים שהחליטו כי אין שום סיבה שהמדע לא יכול להיות גם מלאכה.

"אני חושב שזה מרתק גם אם אתה לא מבין את מה שאתה רואה, " אומר הנרי "טריי" ווינטר השלישי - האדריכל הראשי של הפרויקט - מהמרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן. כשמישהו מציג את התצוגה, "זה מתעלה מעל הידע ובאמת פוגע בחוויה האנושית", הוא אומר.

"חזותית כזו תמיד טובה להוצאת תחושת הפלא מהאנשים", אומר עמיתו של וינטר ושותף לארכיטקט מארק וובר.

שמש דינמית, מוזיאון האוויר והחלל הלאומי רזולוציית התצוגה, בגודל של 4, 096 על 4, 096 פיקסלים, היא יותר מכפליים מזו של הטלוויזיה האופיינית בהבחנה גבוהה. (ברנדן מקייב)

אך הוא גם רוצה לראות את ההיבטים המשתנים והדינמיים של השמש. "חזותית, לאנשים יש נוף שטוח מאוד של השמש, " אומר וובר. המטרה היא לגרום להם "להחליף את התמונה הזו בראשם ולהבין שיש היבט אחר זה של השמש שהיא יפה ומסובכת."

הוא ווינטר רוצים להפיץ את הבשורה הזו ולהגיע לכמה שיותר אנשים. קיר הווידיאו במוזיאון האוויר והחלל יוצג עד 2019, הם בונים עוד אחד שיועבר בשנת 2018 לפתיחת מוזיאון הטבע ההיסטורי של קליבלנד המחודש, והם מציבים מימון לחומה בקמפיין קיימברידג '. הספרייה במסצ'וסטס.

"חזותית, לאנשים יש נוף שטוח מאוד של השמש, " אומר מארק וובר, אחד מיוצרי השמש הדינאמית. המטרה היא לגרום להם "להחליף את התמונה הזו בראשם ולהבין שיש היבט אחר זה של השמש שהיא יפה ומסובכת." "חזותית, לאנשים יש נוף שטוח מאוד של השמש, " אומר מארק וובר, אחד מיוצרי השמש הדינאמית. המטרה היא לגרום להם "להחליף את התמונה הזו בראשם ולהבין שיש היבט אחר זה של השמש שהיא יפה ומסובכת." (ברנדן מקייב)

לוקח כרטיס מגיימדי וידיאו

החורף תמיד היה מהומה. כאשר התקציבים התהדקו - כמו שהם נוהגים לעשות - וינטר הסתפק במה שהוא יכול היה לשפשף ולגרד יחד.

כניסת אסיפת ההדמיה האטמוספרית (AIA) הציגה מערכת אתגרים חדשה. ה- AIA - שנבנה במשותף על ידי המרכז הטכנולוגי המתקדם של לוקהיד מרטין והמצפה האסטרופיזיקלי סמיתסוניאן - הוא מערכת עוצמה של ארבעה טלסקופים מקבילים המסוגלים לצלם את השמש כל 10 שניות, בעשרה ערוצים שונים.

המכשיר הותקן במצפה השמש של דינמיקה של נאס"א, מסלול שהושק בשנת 2010.

המצפה הוא הישג עצמו. זה נמצא במסלול - המכונה גיאוסינכרוני, כ -22, 000 מיילים מעל כדור הארץ - המאפשר התבוננות רציפה על השמש והורדה בו זמנית של הנתונים שלה. המטרה היא לספק למדענים מידע נוסף על השפעתה של השמש על כדור הארץ ותמונות ה- AIA נותנות להם חלון עצום למחזור החיים של השמש והדיוסינקרטיות שלו. זו גם התמונה המלאה ביותר אי פעם.

בשונה ממשימות עבר, שרק נתנו נוף חלקי של השמש, "אתה זוכה לראות את כל השמש כל הזמן", אומר וובר.

השמש היא כדור גז ענק, אך יכולה להיות טמפרטורות רבות ומגוונות בו זמנית, נע בין 10, 000–27 מיליון מעלות פרנהייט. אורכי הגל תואמים את הטמפרטורות הללו, אך אין צבעים המשויכים להן. אז מדענים מוסיפים צבע כמפתח המסייע במחקר והבנתם. השמש היא כדור גז ענק, אך יכולה להיות טמפרטורות רבות ומגוונות בו זמנית, נע בין 10, 000–27 מיליון מעלות פרנהייט. אורכי הגל תואמים את הטמפרטורות הללו, אך אין צבעים המשויכים להן. אז מדענים מוסיפים צבע כמפתח המסייע במחקר והבנתם. (ברנדן מקייב)

האסטרופיזיקאים הסמיתסוניאנים היו צריכים להבין את התמונה העצומה ההיא; ה- AIA מפטרת שני טרה-בתים של נתונים ביום, אומר ובר. זה צריך להיות משולב עם תצפיות של לוויינים סולאריים אחרים, וכפי שנבחר באמנת נאס"א, לשתף עם מדענים ברחבי העולם. הם החליטו ליצור קונסולת פיקוד לשימוש במצפה הכוכבים האסטרופיזיקני של סמיתסוניאן: קיר הווידיאו הראשון.

לא היה כסף רשמי לעשות זאת, ולכן וינטר בנה את זה בעצמו בעזרת הכלים העומדים לרשות הגיימאר הממוצע. "יכולתי לקנות כרטיסי מסך אלה במאות דולרים ולעשות עבודות של מחשב של עשרת אלפים דולר", אומר וינטר.

"הקלפים הפכו כל כך חזקים וזולים עד שאני יכול להריץ מספר עצום של זרמים המסונכרנים זה בזה בצורה מושלמת, " הוא אומר. המוצר המוגמר היה "בד אחד יפהפה."

זה גם תפס את עיניו של פקיד סמית'סוניאן מבקר שציין כי יהיה נהדר להתקין אותו באחד ממוזיאוני הדגל של המוסד בקניון הלאומי בוושינגטון.

הפעם היה סכום קטן של כסף - 200, 000 דולר ממענקי סמיתסוניאן ונאס"א - אבל ווינטר וובר עדיין נאלצו לרוקן יחד זמן ומשאבים כדי להפוך את קיר הווידיאו של מוזיאון האוויר והחלל למציאות.

אבל, אומר וובר, "רק מכיוון שהצבע שרירותי, אין פירושו שהתמונה שרירותית." הוא לא רוצה שהצופים יחשבו שהם רק גרפיקה המיוצרת מחשב; הם העסקה האמיתית עם צבע שנוסף לעניין. אבל, אומר וובר, "רק בגלל שהצבע שרירותי, זה לא אומר שהתמונה שרירותית." הוא לא רוצה שהצופים יחשבו שהם רק גרפיקה המיוצרת על ידי מחשב; הם העסקה האמיתית עם צבע שנוסף לעניין. (ברנדן מקייב)

מאמץ רב עבר גם להבין כיצד לדחוס את הנתונים לקבצי סרטים ולהעביר אותם קבצים ברחבי העולם מבלי לקרוס שרת, אומר וובר. הוא ווינטר, יחד עם כמה קולגות, פיתחו תוכנה שאפשרה להעביר את הסרטים ולאוטומציה של כל התהליך. בכל זאת לוקח כמעט 12 שעות להוריד סרט בודד (המכיל לולאות וידיאו מרובות) לשרתי מוזיאון האוויר והחלל בכל יום. זה תמיד נעשה בן לילה כדי למנוע קריסות בשעות היום.

הסרט הוא נקודת הקצה של תהליך רב-שלבי שמתחיל בנתונים שנאספו על ידי ה- AIA. הטלסקופ שולח חבילות נתונים מבודדות ברציפות למעבדה בחולות לבנים, ניו מקסיקו. מעבדה זו שולחת לאחר מכן מנות דיסקרטיות לסטנפורד, שם הן מוחזקות מחדש לתבנית תמונה. סטנפורד מארגן את התמונות באופן אוטומטי ומעביר אותן לחוקרים לפי בקשה. מכיוון שיש כל כך הרבה נתונים, ישנם רכזות שרת מרובות ברחבי העולם - והמצפה הסמיתסוניאני הוא מוקד מכריע לשיתוף הנתונים עם קולגות. ווינטר וובר גם מקישים ישירות על נהר הנתונים כדי להרכיב את הסרטים היומיים.

ווינטר וובר חולקים את הנתונים עם בני זוגם ברחבי העולם, והם גם מתחילים להרכיב את הסרטים לקיר הווידיאו של מוזיאון האוויר והחלל. זה כרוך ב"צביעה "של התמונות - הוספת אדום, צהוב, סגול או ירוק כדי לייצג טמפרטורות שונות.

השמש היא כדור גז ענק, אך יכולה להיות טמפרטורות רבות ומגוונות בו זמנית, נע בין 10, 000–27 מיליון מעלות פרנהייט. ה- AIA לוכדת את אורכי הגל המתאימים לטמפרטורות אלה, אך אין צבעים המשויכים אליהם. אז מדענים מוסיפים צבע כמפתח המסייע במחקר והבנתם.

הצבעים יוצרים במקרה גם כמה חזותיים די אינטנסיביים. כאשר הווידיאו עובר בטמפרטורות, הוא יוצר קליידוסקופ של צבעים משתנים.

אבל, אומר וובר, "רק בגלל שהצבע שרירותי, זה לא אומר שהתמונה שרירותית." הוא לא רוצה שהצופים יחשבו שהם רק גרפיקה המיוצרת על ידי מחשב; הם העסקה האמיתית עם צבע שנוסף לעניין.

שני המדענים הוסיפו גם ייצוג אמיתי בכדור הארץ; קוטר השמש הוא פי 109 מכדור הארץ, מה שאומר שמשהו כמיליון אדמות יכול להתאים בתוך השמש.

זה מדהים מכיוון שכדור הארץ הוא רק כתם זעיר בפינה התחתונה של הסרטון. "אתה מבין קצת יותר טוב את מקומנו ביקום, " אומר וינטר.

המוזיאון הוא בדרך כלל כאוטי עם הרבה ילדים אנרגטיים. הכי הרבה שמישהו מוציא על פריט מסוים הוא 30 שניות, אומר האוצר דייוויד דורקין. אבל עם השמש הדינמית, "זמן ההשהיה ארוך יותר ממה שאנחנו רואים בדרך כלל - הוא עולה לפעמים לכמה דקות." המוזיאון הוא בדרך כלל כאוטי עם הרבה ילדים אנרגטיים. הכי הרבה שמישהו מוציא על פריט מסוים הוא 30 שניות, אומר האוצר דייוויד דורקין. אבל עם השמש הדינמית, "זמן ההשהיה ארוך יותר ממה שאנחנו רואים בדרך כלל - הוא עולה לפעמים לכמה דקות." (ברנדן מקייב)

מאמץ אמנותי

וזה טבעה של האמנות - לגרום לנו להטיל ספק בחוויה שלנו, לתהות על אנושיותנו ולעודד אותנו לדעת יותר.

החורף מתבקש יותר ויותר להעיר על השמש הדינאמית כיצירת אמנות. באפריל הוא השתתף בסמינר של הרווארד, "אמנות, טכנולוגיה, נפש", כשהוא נואם תחת הכותרת "ביג דאטה לאמנות גדולה".

"התחלתי ללבוש כומתה, " הוא אומר בצחוק, משום שהוא מחשיב את עצמו כאמן. התשוקה והיצירתיות בין אמנות למדע משותפים, הוא אומר ומוסיף, "המדע הוא למעשה יפה."

קיר הווידיאו של Sun Dynamic הוא אמנות ללא עוררין, אומרת מטילדה מקוויד, אוצרת במוזיאון העיצוב של קופר יואיט, סמיתסוניאן בניו יורק. היא ואוצרת משותפת בעצם מעדו על קיר הווידיאו כשחיפשו דברים להכניס לתערוכה לפתיחה מחודשת של קופר יואיט לאחר שיפוץ של שלוש שנים. הם חיפשו קטעים מהאוסף של הסמית'סוניאן וסקרנו את מצפה הכוכבים האסטרופיסיקס. בביקור במצפה הכוכבים הם ראו את קיר הווידיאו של ווינטר וובר.

זה היה "היצירה הכי יפה שראינו הרבה זמן", אומר מקוויד. הקופר יואיט הזמין את ווינטר וובר להכין קיר וידאו חדש, ואמר להם ש"שמש דינמית "תהיה מרכז התערוכה של התערוכה" כלים: הרחבת טווח ההגעה שלנו "שנפתחה בדצמבר 2014.

המתקן בגודל 7 עד 6 מטרים הוצב ליד קטע שנקרא "בקר היקום", בו הוצג מכלול כלי יד שהעניקו למוזיאון את התחושה להיות אדון התחום שלהם. אבל כשהם מסתובבים הם ראו את כדור הארץ הזעיר שליד השמש הענקית. "אתה מבין שאנחנו לא הבקר של היקום", אומר מקוויד. "זה מאוד צנוע - כמה אנחנו קטנים."

הערעור החזותי של הקיר (התערוכה סגורה כעת) היה "מיידי", היא אומרת. זה לא היה ברור בדיוק למה זה נחשב לכלי; היה מעט טקסט מסביר. אך הטקסט אכן אמר למבקרים כי הנתונים שהועברו לסרטונים היו כלי לעזור לאסטרופיסיקאים לקשר שינויים בשמש לאירועים בכדור הארץ.

קיר הווידיאו של Sun Dynamic הוא אמנות ללא עוררין, אומרת מטילדה מקוויד, אוצרת במוזיאון העיצוב של קופר היוויט, סמיתסוניאן, בניו יורק. קיר הווידיאו של Sun Dynamic הוא אמנות ללא עוררין, אומרת מטילדה מקוויד, אוצרת במוזיאון העיצוב של קופר היוויט, סמיתסוניאן, בניו יורק. (ברנדן מקייב)

אנשים רבים לא מבינים את ההצמדה הזו, אומר דייויד דה-וורקין, חוקר משותף ב- Dynamic Sun, שהוא גם אוצר במוזיאון האוויר והחלל. "כשהשמש מתנפצת או שיהיה, כדור הארץ מתקרר", הוא אומר.

בשנת 1859, למשל, התלקחות שנצפתה על ידי האסטרונום הבריטי ריצ'רד קרינגטון הובילה לדופק מגנטי אדיר שהרס מערכות טלגרף ויצר אורילות צבעוניות בכל רחבי כדור הארץ. מאז התרחשו התלקחויות אחרות, שגרמו להעלמת שירותי טלפון ותחנות כוח חשמליות.

קישור מסוג זה לתערוכת השמש הדינמית - והסיפור האחורי על התפתחותה - לא נוצר במוזיאון האוויר והחלל, אלא יהיה, בסופו של דבר.

גם ללא המרכיב החינוכי, מבקרים מבוקרים. המוזיאון הוא בדרך כלל כאוטי עם הרבה ילדים אנרגטיים. הכי הרבה שמישהו מוציא על פריט מסוים הוא 30 שניות, אומר DeVorkin. אבל עם השמש הדינמית, "זמן ההשהיה ארוך יותר ממה שאנחנו רואים בדרך כלל - הוא עולה לפעמים לכמה דקות."

זה מרגש עבור וובר וחורף. עבור וובר, הכל קשור למצוא דרכים לעסוק אנשים במדע. קיום שמש דינמית במוזיאון האוויר והחלל יביא לעידוד מעורבות זו. "כל כך הרבה גלגלי עיניים הולכים לראות את זה, " הוא אומר.

וינטר אומר כי השמש הדינמית "הייתה פרויקט תשוקה", והוסיפה, "בהחלט לא עשיתי את זה בשביל הכסף הווידיאו-קיר-הכסף שבחוץ." כשהוא מוצג באוויר ובחלל, שהוא מכנה "אחד המקומות הכי מעוררי התפעלות על פני כדור הארץ, "הוא אומר, " ההישג של חיים שלמים. "

שני המדענים האלה הפכו נתונים מהשמש ליצירת אמנות