június 6, 2019

a légkör nélkül a NASA az űrből elérhető legpontosabb képeket készíthet. Az űrfotózás mögött álló technológiának meg kell haladnia a földhöz kötött kamerák technológiáját. A fényképészeti berendezéseket a világűrben nehezebb szervizelni. Annak biztosítása érdekében, hogy minden készen álljon az űrkutatási program részévé válni, az eszközöknek kiterjedt tesztelésen kell átesniük. Tudjon meg többet az űrben használt kamerákról és egyéb berendezésekről, valamint a szigorú szabványokról, amelyeknek meg kell felelniük.

milyen dolgokat készített a NASA az űrben?

az évek során a NASA különböző égitesteket készített az űrben, néhányat a földről, másokat pedig a pályáról. A legismertebbek közé tartoznak azok a képek, amelyek megragadták a közvélemény képzeletét azáltal, hogy tárgyakat mutattak be olyan módon, amelyet a Földön a legtöbb ember el sem tud képzelni. Ezek közül a képek közül sok kulturális ikonokká vált, amelyek segítettek megváltoztatni az emberek perspektíváját a földről és annak helyéről az univerzumban.

Earthrise

az Apollo 8 űrhajósai 1968-ban készítették ezt a híres képet, miközben a Hold körül keringtek. Azt mutatja, hogy a föld emelkedik a holdhorizont felett, mint egy növekvő gibbous hold a föld felett. Ez a kép perspektívába helyezte, hogy milyen kicsi a bolygónk az űrből. A képig kevesen tudták elképzelni a földet olyan kicsinek, hogy egyetlen fénykép meg tudja örökíteni.

röviddel azután, hogy a nyilvánosság látta a képet, elindult a környezetvédelmi mozgalom. A szerző Jeffrey Kluger és sokan mások a Earthrise képét tulajdonítják ennek az eseménynek. Csak két évvel azután, hogy az Apollo 8 legénysége felvette a képet, a környezetvédelmi ügyvédek megalapították az első Földnapot április 22-én, 1970-ben.

űrhajósok

jóval a mobiltelefonos Szelfik előtt az űrhajósok képeket készítettek magukról és egymásról az űrben végzett munkájuk során. Akár egy űrállomáson lebeg, akár lépéseket tesz a Holdon, az űrhajósok a NASA által a nyilvánossággal megosztott képeken dokumentálták erőfeszítéseiket.

néhány kép — például emberi lábnyomok a Holdon — inspirál. Mások — például a Nemzetközi Űrállomáson fejjel lefelé alvó űrhajósok-megmutatják az űrben való élet valóságát. Ezeken a képeken keresztül a Földön élő emberek láthatják az űrhajósok életét, miközben képet adnak nekik arról, hogy az űrben utazó emberek mit fognak tapasztalni a jövőben.

ködök

a Hubble űrteleszkóp fejlett felmérési kamerájáról — a HST ACS — ről-készített fotók széles hullámhosszakat mutatnak az ultraibolya sugárzástól a láthatóig, lehetővé téve a ködök fényképeit. Ezek a testek a csillagok születési helyei. Ezeknek a csillagiskoláknak a látása olyan égi alakot hoz, mint a nap, bármely más közepes méretű csillag perspektívájába.

a ködfotók más célt szolgálnak, mint a filozófiai. A köd alakjai homályosan hasonlónak tűnnek, mégis drasztikusan különböznek a Földön található dolgoktól. Ezeknek a testeknek a neve utal a lehetséges hasonlóságukra, például az örökkévalóság oszlopaira, amely csak egy része a sas-ködnek. Ezeknek a testeknek a képei tanúskodnak a lenyűgöző, váratlan szépségről a Föld légkörén túl.

Bolygófelületek

a más bolygókra és holdakra küldött roverek fényképeket készítettek a tájakról, és ezeket a képeket visszaküldték a földre. Például a Sojourner és a Pathfinder 1997-ben képeket küldött a NASA-nak a Mars felszínéről. Amilyen részletessé váltak a műholdas képek, a bolygók és a holdak közvetlenül a felszínről történő megtekintése lehetővé teszi a képek számára, hogy pontosabban mutassák a hegyek relatív magasságát és a kráterek mélységét.

a marsi felszín első képei sokakat sokkoltak, akik egy idegen civilizáció nézeteit várták. De ezek a fényképek egy olyan világ hatalmasságát is illusztrálták, amely nem rendelkezik az eső időjárási hatásaival itt a Földön. A száraz, poros marsi táj továbbra is elbűvöli azokat a Földön, akik a legutóbbi lander misszióból küldött képek felett pórusoznak.

közeli orbitális nézetek

az űrszondák, például a Voyager 1 és 2 képei sokkal nagyobb részleteket mutattak a naprendszer bolygóiról és holdjairól, mint amennyit a földhöz kötött távcsövek láthattak. 1979-ben a Voyager-1 elhaladt a Jupiter vulkáni holdja, az Io mellett, és egy véletlen vulkánkitörést rögzített, amely magasan a felszín felett keletkezett. Bár a NASA nem tűzte ki, hogy ilyen képeket készítsen, ez lett az első kép egy vulkánról bárhol a Földön kívül.

Mélyűr képek

2004-ben a Hubble Űrteleszkóp 1 millió másodpercet töltött a mélyűr expozíciójának rögzítésére, amely több mint 10 000 galaxist mutat. A távcsőnek a föld 400 pályájára volt szüksége a kép teljes rögzítéséhez. Bár hosszú expozícióra volt szükség, ez a kép megragadta a nézők képzeletét szerte a világon.

ahogy a Földfelkelte képe azt mutatta, hogy a bolygó elég kicsi ahhoz, hogy egyetlen fényképbe beleférjen, a HST híres képe az univerzum hatalmasságát és saját Tejútrendszerünk jelentéktelenségét mutatta. A Föld egy csillag körül forog, amely az univerzum milliárdjainak egyike. Ez a fotó inspirálja a további és további űrkutatást, hogy más Föld-szerű bolygókat keressen, amelyek valószínűleg a Naprendszeren túl is léteznek.

háttérképek

nem minden kép tartalmaz látható fényt. 1992-ben a NASA kozmikus Háttérkutatója mikrohullámú sugárzást mutatott, amely az Ősrobbanás maradványa. Ez a kép 2006-ban Nobel-díjat nyert a NASA-nak a tudományhoz való hozzájárulásáért. Míg más fotók csak azt mutatják, amit az emberek láthatnak, az univerzumban lévő mikrohullámok képe a látható fényen túli spektrumot mutatta. Megmutatta, hogy az Ősrobbanás maradványai ma is megmaradnak, az egész univerzumban, várva a megfelelő lencsével rendelkező kamerát, hogy megtekinthesse őket.

üstökösök

a NASA nemcsak képeket készített az elhaladó üstökösökről, hanem közeli képeket is készített ezekről a testekről. Július 4, 2005, a NASA készített egy fotót egy lövedék üti a sziklás magja üstökös Tempel 1. A Shoemaker-Levy üstököst 1994-ben a Jupiterre ütötte.

az üstökös közeli képe sok ember véleményét megváltoztatta ezekről az égitestekről. Míg a földről általában csak fényes csíkokként látjuk őket, a magot alkotó szikla látása tisztább képet ad arról, hogy mik az üstökösök.

Föld

a pályán lévő műholdak rendszeresen fényképezik a Föld felszínét. A NASA Landsat műholdsorozata a program 1972-es elindítása óta folyamatosan kering és rögzít képeket a földről.

ma a Landsat program nem az egyetlen, amely műholdas képeket készít a földről. A kereskedelmi és biztonsági műholdak ugyanezt teszik. Gyakran, bár, csak megosztják fényképeiket az ügyfelekkel vagy a kormányokkal, illetőleg. Ezek a kis és közepes méretű műholdak nem rendelkeznek a bolygó körül keringő nagyobb test hosszú élettartamú kapacitásával, de még mindig szükségük van tartósságra és tartós kamerákra, hogy a lehető leghosszabb ideig hasznosak maradjanak.

a nap

a nap képeinek megfelelő rögzítéséhez a NASA speciális műszereket használ. Ezekkel drámai képet tud készíteni a napkitörésekről és a napfoltokról. Ezek a képek azt mutatják, hogy a nap több, mint egy villanykörte és fűtés a bolygó számára. A napfotók megfigyelésével a kutatók többet megtudhatnak azokról a műveletekről, amelyek energiát teremtenek a Nap számára.

Hogyan készítenek képeket az űrben?

hogyan fényképeznek az űrhajósok az űrben? A válasz az alkalmazástól függ. A Nemzetközi Űrállomáson vagy az ISS-en az űrhajósok gyorsan fényképeket készítenek az ablakon kívül. Mivel az ISS olyan gyorsan mozog, az űrhajósoknak nincs idejük kamerát beállítani egy felvételhez vagy lencsét cserélni. Annak érdekében, hogy nagyszerű felvételt készítsenek, az űrhajósok mindig nyolc kamerát tartanak készen az űrállomás kupolájában, így valaki megragadhat egy kamerát, és szükség esetén képet készíthet.

amikor a Hubble Űrteleszkópról kell fényképeket készíteni, a készülék több kamerával rendelkezik, hogy képeket készítsen az űrről. Ahelyett, hogy vizuális távcsőként működne, mint amilyet a csillagászok használnak a Földön, a HST inkább digitális fényképezőgépként működik, hogy képeket készítsen ugyanolyan módszerrel, mint egy mobiltelefon-kamera. A rádióhullámok ezután továbbítják ezeket a digitális képeket a földre. A digitális képek több eszközt igényelnek a fényképezéshez, beleértve a látható fény kamerákat, az infravörös érzékelőket és a hőérzékelőket.

a Hubble Űrtávcső szenzorainak és kameráinak típusai elengedhetetlenek, mivel a HST berendezéseinek évekig kell működniük. A távcső 1993-as elindítása óta csak öt tervezett szervizelési küldetés történt a teleszkóp javítására.

milyen anyagokat használ a Hubble Űrtávcső?

a HST anyagainak ellenállniuk kell a 100 fok feletti hőmérsékleti ingadozásoknak minden Föld körüli pályán. Ezenkívül a Hubble külsejét a nap sugárzása bombázza, anélkül, hogy védelmet nyújtana a földhöz kötött távcsövek légkörével szemben.

maga a távcső szerkezete csak egy vékony alumíniumréteg, de ezen kívül szigetelőrétegek vannak. Az egyik réteg takarókból áll, más néven többrétegű szigetelésnek vagy MLI-nek. Az idő múlásával az MLI területei lebomlottak a sugárterhelés és a hőmérséklet-ingadozások miatt. Azokon a helyeken, ahol ez a szigetelés javításra vagy cserére szorult, az űrhajósok új külső takarórétegekkel javították a HST-t.

a csontváz rácsos tartja fel a bőrt távol a műszerek belsejében. Grafit epoxiból készült, ez a rács könnyű, mégis erős textúrájú. A Földön a sporteszközök, mint például a teniszütők, a kerékpárkeretek és a golfklubok grafit epoxit használnak az építésükben, hogy egyesítsék az erőt, a hosszú élettartamot és az alacsony súlyt.

a kameráktól eltérő eszközök segítik a HST mozgását és a szükséges testek célzását. A finom irányérzékelők lehetővé teszik a HST számára, hogy a megcélzott test és a közeli vezetőcsillagok közötti távolságok segítségével a fényképezett tárgy felé irányuljon. A fekete lyukak tanulmányozásához a HST-nek el kell különítenie a fényt a színspektrumába az űrteleszkóp képalkotó spektrográfjával. A HST fedélzetén található egy hőérzékelő is, amelyet közeli infravörös kamerának és több objektumú spektrométernek hívnak. A cosmic origins spektrográf az ultraibolya sugárzás részeit vizsgálja az univerzumban lévő gázok tanulmányozására. Ezek mellett a HST űrfotó kamerákkal is rendelkezik, hogy képeket készítsen a naprendszerünkön túlról.

milyen kamerák vannak a HST-n?

a HST két fő látható fényű kamerája segít a teleszkóp legismertebb képeinek rögzítésében. Mind az advanced camera for surveys, az ACS, mind a wide-field camera 3 vagy a WFC3 lehetővé teszi a földi tudósok számára, hogy fényképeket készítsenek az űrből.

az ACS három kamerával rendelkezik — széles terepi, napelemes vak és nagy felbontású kamerák. A nagy felbontású kamera 2007-ben offline állapotba került, és az űrhajósok nem tudták megjavítani az ACS kameráinak 2009-es javítása során. A széles terepi kamera nagy képeket készít az univerzumról. Amikor a napsugárzás zavarja az ultraibolya fényt, a tudósok a napfény vak kamerát használják, amely forró csillagokat és más ultraibolya sugárzást kibocsátó testeket rögzít. A nagy felbontású kamera képeket készíthet a galaxisokon belül. A WFC3 helyettesíti ennek a funkciónak egy részét.

a Hubble űrteleszkóp első számú kamerája, a WFC3 számos fényspektrumban képes képeket készíteni — ultraibolya, látható és infravörös tartományban. A WFC3 és az ACS képei együttesen tisztább képet adnak a csillagászoknak az univerzumról, mint amit bármelyik kamera önmagában képes elérni. A WFC3 azonban az utóbbi időben problémákat tapasztalt. A kamera hardverprobléma miatt 2018 őszén leállt. Míg a Hubble fedélzeti tartalék elektronikával rendelkezik, az űrhajósoknak meg kell javítaniuk a HST jelentős problémáit.

hogyan bírják a kamerák a zord környezetet?

hogy ellenálljon a zord körülményeknek, a HST szigetelő takarókkal rendelkezik az alumínium szerkezetén kívül. Mind a többrétegű szigetelés, mind az új külső takarórétegek védik a távcső belsejét. A szerkezet belsejében a műszerek megfelelő védelemmel rendelkeznek a biztonságos működéshez.

tartós alkatrészek és tartalék rendszerek biztosítják, hogy a HST kamerái a lehető legkevesebb emberi beavatkozással működjenek. Mivel ezek a kamerák nem azonosak a földi filmekkel vagy a digitális fényképezőgépekkel, másképp készítenek képeket.

miben különbözik az űrben történő fényképezés a földi fényképezéstől?

az Űrfotózásnak számos olyan tényezője van, amely átfedésben van a földi fényképezéssel, és mások, amelyek különböznek egymástól. Az űrben a légkör nem takarja el a napfényt, így minden világosabbnak és tisztábbnak tűnik. Az ISS vagy a shuttle sebessége szintén szerepet játszik abban, hogy az űrhajósoknak milyen gyorsan kell képeket készíteniük. Másodperceik vannak, mielőtt a hajó elhalad a fényképezett hely mellett. Fényképezés előtt nincs idő a fényképezőgép lencséinek cseréjére vagy az objektívsapkák eltávolítására.

ami a HST-t illeti, a space photography kamera nem működik szabványos filmalapú kameraként. A HST-nek van egy lencséje, amely kinyitja a fényt. A tudósok több szűrőt használnak az információk rögzítésére. Miután a HST továbbítja ezeket az adatokat a földre, a tudósok egyesítik az adatokat, és színt adnak a szűrő alapján, amelyen keresztül a fény bejut. Ha messziről nézzük, a galaxisok nem tűnnek olyan élénknek, mint a színkorrigált fotók. Néhány galaxishoz közelebb álló néző azonban valószínűleg a HST képeihez közeli színeket látna.

milyen tesztelési eljárásoknak kell alávetni a kamerákat, mielőtt az űrbe kerülnek?

a kamerák térbeli tesztelésekor számos tényező játszik szerepet. Az eszközöknek elég tartósnak kell lenniük ahhoz, hogy ellenálljanak az űrutazás és a pálya körülményeinek. Mint bármi, ami az űrbe szánt, a kameráknak szigorú tesztelési körülményeken kell átmenniük, mielőtt jóváhagyást kapnának a használatra. A zord körülmények szimulálása és a kamerák építéséhez használt anyagok tesztelése egyaránt segít ellenőrizni, hogy a kamerák készen állnak-e az űrben való használatra.

az NTS-nél anyagvizsgálatot végzünk az űrhajók alkatrészeinek gyártásához használt anyagok tartósságának ellenőrzésére. Néhány anyagvizsgálati programunk a következőket tartalmazza:

• összetétel
• korrózió
• fáradtság
• gyúlékonyság
• hajlítás
• ütés
• ózon és gáz expozíció
• nyírás
• húzás/tömörítés
• thermal
• termomechanikai analízis

létesítményünk olyan berendezésekkel rendelkezik, amelyek biztosítják, hogy a repülőgépiparban használt anyagok megfeleljenek az FAA irányelveinek és az RTCA do-160-nak. Az amerikai laboratóriumi akkreditációs Szövetség az ISO/IEC 17025 szerint tanúsította laboratóriumainkat. Az anyagok térbeli tesztelésével ellenőrizheti, hogy a szerkezetek tartósak-e a zord környezetben.

egy másik módja annak, hogy bizonyos anyagok és kész alkatrészek készen állnak az űrre, az űrszimulációk elvégzése. A termikus vákuumkamra lehetővé teszi az űrhajók és alkatrészeik tesztelését az űrhöz és a Föld légkörének legkülső részéhez hasonló körülmények között. A napsugárzás, a fagyos hőmérséklet és a nagy vákuum azok a körülmények, amelyeket a vizsgált anyagok vagy eszközök tapasztalnak.

ezek a Beállítások reakciókat okozhatnak az űrhajó anyagaiban, amelyeket a Földön nem látnak. Például az emelkedett hőmérséklet és a vákuum növeli a gázreakciókból származó gázkibocsátás esélyeit. Az űrszimulációs tesztek felismerésével, amikor a gázkibocsátás bekövetkezik, megjósolhatják az űrhajók meghibásodását. A gázkibocsátás vizsgálata kritikus, mivel ez az egyik leggyakoribb oka az ilyen vízi járművek meghibásodásának.

a hőmérsékleti szélsőségek azért is fontosak, mert a pályán lévő műholdak forró és hideg lesz, ha napfénynek vannak kitéve vagy nem. A tesztkamránk hőmérséklete -320-1000 Fahrenheit fok között mozog, a robbanások tesztelésének lehetősége 10 000 Fahrenheit fokig terjed. A vízi jármű, amely ellenáll ezeknek a körülményeknek, könnyen ellenállhat a tér hőjének és hidegének.

a termikus vákuum tesztelése, mint például az általunk végzett, az amerikai űrprogram alappillére volt a kezdetektől fogva, és az NTS-nél 50 éves tapasztalattal rendelkezünk a repülőgépipar és mások termékeinek tesztelésében, hogy lássuk, mennyire képesek tartani a szélsőséges környezeteket. A termikus vákuumkamrákban végzett tesztprogramok nem az egyetlen dolog, amit csinálunk. Az NTS-nél hasonló teszteket kínálunk, hogy az űrhajókat és más eszközöket a határaikig tolják.

milyen hasonló tesztelést kínál az NTS?

ahhoz, hogy bármely űrhajó elérje célját, a meghajtórendszerének működnie kell. A térbeli anyagok tesztelése több alkatrész-ellenőrzést igényel. A járműnek a várt módon kell mozognia, függetlenül attól, hogy van-e legénysége a fedélzeten, vagy sem. A meghajtórendszerek értékelésének egy része megköveteli, hogy lássuk, hogyan működnek azonos körülmények között az űrben. Az űrszimuláció létfontosságú a meghajtás teszteléséhez, csakúgy, mint a jármű szerkezetének integritásának ellenőrzéséhez.

a meghajtás tesztelése megköveteli, hogy a motor mozdulatlanul maradjon, miközben méri teljesítményét. Statikus teszteléssel értékeljük a motor alapvető teljesítményét. Ezután a rendszer áttér a tolóerőmérő rendszerünkre, amely képes akár 50 000 font tolóerővel rendelkező rendszerekkel dolgozni. Mivel az ilyen rendszerek magas zajszintet hoznak létre, vízhűtéses csatornákat használunk a hang csillapítására a csendesebb tesztelő létesítmény érdekében.

az űrhajók tesztelésének másik kritikus szempontja a műholdas értékelés. Tesztelhetjük mind a nagy, mind a kis keringő járműveket, bár ezeknek a kategóriáknak eltérő követelményei vannak. A nagyobb műholdak legalább 10 évig maradnak geostacionárius pályán, de a kisebb járművek csak néhány héttől négy évig tartanak, és alacsony vagy közepes pályán keringenek. A rövidebb élettartam és az alacsonyabb pálya azt jelenti, hogy a kis-és közepes műholdak eltérő környezeti expozícióval rendelkeznek, mint a magasabb szintek.

az alacsony és közepes Föld körüli pályán keringő műholdak eltérő beállításokat igényelnek az űrszimulációhoz, mint a nagyobb geostacionárius pályájú eszközök. Űrszimulációs létesítményeink lehetővé teszik a feltételek testreszabását, hogy biztosítsák a reális tesztelést, mielőtt az űrhajó pályára állna.

beszéljen az Űrfotózás szakértőjével fényképezőgép-tesztelés és hasonló eljárások

ha bármilyen kérdése van a tesztelési módszereinkkel, tanúsításainkkal, mérnökeinkkel vagy ellátási láncunk irányításával kapcsolatban, vegye fel velünk a kapcsolatot online a Kérdezzen egy szakértőt űrlapon keresztül. Ha úgy dönt, hogy vállalata profitálna tesztprogramjainkból, kérjen árajánlatot tőlünk az NTS-nél. 50 éves tapasztalattal rendelkezünk a repülőgép-tesztelés és-szimulációk fejlesztésében, és képesek vagyunk biztosítani, hogy termékei készen álljanak a repülőgép-meghajtásra és a földön kívüli zord környezetre.