6 iunie 2019

fără atmosfera în cale, NASA poate face unele dintre cele mai precise imagini disponibile din spațiu. Tehnologia din spatele fotografiei spațiale trebuie să o depășească pe cea a camerelor legate de pământ. Echipamentele de fotografie din spațiul cosmic sunt mai greu de întreținut. Pentru a vă asigura că totul este gata să facă parte dintr-un program de explorare spațială, dispozitivele trebuie să treacă prin teste extinse. Descoperiți mai multe despre camerele și alte echipamente utilizate în spațiu și standardele riguroase pe care trebuie să le respecte.

ce lucruri din spațiu a făcut NASA poze?

de-a lungul anilor, NASA a făcut fotografii ale diferitelor corpuri din spațiu, unele de pe Pământ și altele de pe orbită. Printre cele mai cunoscute sunt imaginile care au capturat imaginația publică arătând obiecte în moduri pe care majoritatea oamenilor de pe Pământ nu și le pot imagina. Multe dintre aceste imagini au devenit icoane culturale care au ajutat la schimbarea perspectivei oamenilor asupra pământului și a locului său în univers.

Earthrise

astronauții Apollo 8 au făcut această imagine faimoasă în 1968 în timp ce orbitau luna. Acesta arată pământ în creștere peste orizontul lunar ca o luna gibbous ceruire peste pământ. Această imagine a pus în perspectivă cât de mică apare planeta noastră din spațiu. Până la imagine, puțini și-ar putea imagina Pământul ca ceva atât de mic încât o singură fotografie L-ar putea surprinde.

la scurt timp după ce publicul a văzut imaginea, mișcarea de mediu a lansat. Autorul Jeffrey Kluger și mulți alții creditează imaginea Earthrise cu acest eveniment. La doar doi ani după ce echipajul Apollo 8 a făcut fotografia, avocații Mediului au stabilit prima zi a Pământului pe 22 aprilie 1970.

astronauți

cu mult înainte de selfie-uri cu telefoane mobile, astronauții și-au făcut poze cu ei înșiși și unii cu alții în timpul muncii lor în spațiu. Indiferent dacă plutesc pe o stație spațială sau fac pași pe lună, astronauții și-au documentat eforturile în imagini pe care NASA le-a împărtășit publicului.

unele imagini — cum ar fi amprentele umane pe lună — inspiră. Altele — precum cele ale astronauților care dorm cu capul în jos pe Stația Spațială Internațională-arată realitățile vieții în spațiu. Prin aceste imagini, oamenii de pe Pământ pot vedea viețile astronauților, oferindu-le în același timp o idee despre ceea ce vor experimenta oamenii care călătoresc prin spațiu în viitor.

nebuloasele

fotografiile preluate de la camera avansată pentru sondaje a Telescopului Spațial Hubble — ACS de la HST — arată o gamă largă de lungimi de undă de la ultraviolete la vizibile, permițând fotografii ale nebuloaselor. Aceste corpuri sunt locurile de naștere ale stelelor. Văzând aceste pepiniere de stele pune o figură cerească ca soarele în perspectiva oricărei alte stele de dimensiuni medii.

fotografiile nebuloasei servesc totuși unui alt scop decât cel filosofic. Formele nebuloaselor par vag similare, dar rămân drastic diferite de orice de pe Pământ. Numele acestor corpuri sugerează posibilele lor asemănări, cum ar fi stâlpii eternității, care este doar o porțiune a nebuloasei vulturului. Fotografiile acestor corpuri dau mărturie despre frumusețea uimitoare și neașteptată dincolo de atmosfera Pământului.

suprafețe planetare

roverele trimise pe alte planete și luni au capturat fotografii ale peisajelor și au trimis acele imagini înapoi pe Pământ. De exemplu, Sojourner și Pathfinder au trimis imagini către NASA de pe suprafața Marte în 1997. Oricât de detaliate au devenit imaginile prin satelit, vizualizarea planetelor și a lunilor direct de la suprafață permite imaginilor să arate mai precis înălțimile relative ale munților și adâncimile craterelor.

primele imagini ale suprafeței marțiene i-au șocat pe mulți care se așteptau la vederi ale unei civilizații extraterestre. Dar aceste fotografii au ilustrat, de asemenea, imensitatea unei lumi fără efectele meteorologice ale ploii pe care o avem aici pe Pământ. Peisajul marțian uscat și prăfuit continuă să-i fascineze pe cei de pe Pământ care se uită peste imaginile trimise din cea mai recentă misiune de aterizare.

Vizualizări orbitale apropiate

imagini de la sonde spațiale, cum ar fi Voyager 1 și 2, au arătat detalii mult mai mari ale planetelor și lunilor din sistemul solar decât ar putea vedea telescoapele legate de pământ. În 1979, Voyager 1 a trecut de luna vulcanică Io a lui Jupiter și a surprins o erupție vulcanică întâmplătoare care a creat un nor deasupra suprafeței. Deși NASA nu și-a propus să facă astfel de imagini, a devenit prima imagine a unui vulcan oriunde în afara Pământului.

imagini din spațiul profund

în 2004, Telescopul Spațial Hubble a petrecut 1 milion de secunde pentru a capta o expunere a spațiului profund care arată mai mult de 10.000 de galaxii. Telescopul a necesitat 400 de orbite ale Pământului pentru a capta complet imaginea. Deși avea nevoie de o expunere lungă, această imagine a capturat imaginația spectatorilor din întreaga lume.

la fel cum imaginea Earthrise a arătat planeta suficient de mică pentru a se potrivi într-o singură fotografie, faimoasa imagine a HST a arătat imensitatea universului și nesemnificativitatea propriei noastre galaxii Calea Lactee. Pământul se învârte în jurul unei stele care este una dintre miliardele din univers. Această fotografie inspiră explorarea continuă și ulterioară a spațiului în căutarea altor planete asemănătoare Pământului care probabil există dincolo de sistemul solar.

imagini de fundal

nu toate imaginile implică lumină vizibilă. În 1992, exploratorul de fundal Cosmic al NASA a arătat radiații cu microunde, o rămășiță a Big Bang-ului. Această imagine a câștigat NASA un Premiu Nobel în 2006 pentru contribuțiile sale la știință. În timp ce alte fotografii arată doar ceea ce oamenii pot vedea, imaginea microundelor din Univers a afișat spectrul dincolo de lumina vizibilă. Acesta a arătat vestigii ale Big Bang-ului rămân astăzi, în jurul universului, așteptând o cameră cu obiectivul potrivit pentru a le vizualiza.

comete

NASA nu numai că a realizat imagini ale cometelor care trec, dar a capturat și prim-planuri ale acestor corpuri. La 4 iulie 2005, NASA a făcut o fotografie a unui proiectil care a lovit miezul stâncos al cometei Tempel 1. De asemenea, a capturat cometa Shoemaker-Levy lovind Jupiter în 1994.

viziunea de aproape a unei comete a schimbat opiniile multor oameni despre aceste corpuri cerești. În timp ce, în general, le vedem de pe Pământ ca doar dungi strălucitoare, văzând Roca care face miezul oferă o imagine mai clară a ceea ce sunt cometele.

pământ

sateliții de pe orbită fotografiază în mod regulat suprafața Pământului. Seria de sateliți Landsat a NASA a orbitat în mod constant și a capturat imagini ale Pământului de la lansarea programului în 1972.

astăzi, Programul Landsat nu este singurul care face imagini din satelit ale Pământului. Sateliții comerciali și de securitate fac același lucru. Adesea, însă, își împărtășesc fotografiile doar cu clienții sau, respectiv, cu guvernele. Acești sateliți mici și mijlocii nu au capacitatea de lungă durată a unui corp mai mare care orbitează planeta, dar au încă nevoie de durabilitate și camere de durată pentru a rămâne utile cât mai mult timp posibil.

soarele

pentru a capta în mod adecvat imagini ale soarelui, NASA folosește instrumente speciale. Cu acestea, poate fotografia vederi dramatice ale erupțiilor solare și ale petelor solare. Aceste imagini prezintă Soarele ca mai mult decât un bec și un încălzitor pentru planetă. Prin monitorizarea fotografiilor solare, cercetătorii pot afla mai multe despre operațiunile care creează energie pentru soare.

cum fac fotografii în spațiu?

cum fac astronauții fotografii în spațiu? Răspunsul depinde de aplicație. Pe Stația Spațială Internațională sau ISS, astronauții fac rapid fotografii în afara ferestrei. Deoarece ISS se mișcă atât de repede, astronauții nu au timp să configureze o cameră pentru o fotografie sau să schimbe lentilele. Pentru a se asigura că captează o fotografie grozavă, astronauții păstrează întotdeauna opt camere pregătite în cupola stației spațiale, astfel încât cineva să poată apuca o cameră și să facă o fotografie atunci când este nevoie.

când vine vorba de a face fotografii de la Telescopul Spațial Hubble, dispozitivul are mai multe camere pentru a face fotografii în spațiu. În loc să acționeze ca un telescop vizual ca tipul pe care astronomii îl folosesc pe Pământ, HST funcționează mai mult ca o cameră digitală pentru a captura imagini în aceeași metodă ca o cameră de telefon mobil. Undele Radio transmit apoi aceste imagini digitale înapoi pe Pământ. Imaginile digitale necesită mai multe instrumente pentru a face fotografii, inclusiv camere cu lumină vizibilă, senzori infraroșii și detectoare de căldură.

tipurile de senzori și camere de pe Telescopul Spațial Hubble sunt esențiale, deoarece echipamentul de pe HST trebuie să dureze ani de zile. Au fost planificate doar cinci misiuni de service pentru repararea telescopului de la lansarea sa în 1993.

ce materiale folosește Telescopul Spațial Hubble?

materialele de pe HST trebuie să reziste la schimbări de temperatură de peste 100 de grade pe fiecare orbită din jurul Pământului. În plus, exteriorul Hubble este bombardat de radiații de la soare fără protecție față de atmosfera pe care o au telescoapele legate de pământ.

structura telescopului în sine este doar un strat subțire de aluminiu, dar în afara acestuia sunt straturi de izolație. Un strat este format din pături, cunoscute și sub denumirea de izolație multistrat sau MLI. De-a lungul timpului, zonele MLI s-au descompus din cauza expunerii la radiații și a variațiilor de temperatură. În locurile în care această izolație avea nevoie de reparații sau înlocuire, astronauții au patch-uri HST cu noi straturi de pătură exterioară.

scheletul scheletului ține pielea departe de instrumentele din interior. Fabricat din epoxid de grafit, această fermă are o textură ușoară, dar puternică. Pe Pământ, echipamentele sportive, cum ar fi rachetele de tenis, cadrele pentru biciclete și cluburile de golf, folosesc epoxidul de grafit în construcția lor pentru a combina rezistența, longevitatea și greutatea redusă.

alte instrumente decât camerele de luat vederi ajută HST să se deplaseze și să vizeze corpurile necesare. Senzorii de ghidare fină permit HST să rămână direcționat către lucrul pe care îl fotografiază folosind distanțele dintre corpul vizat și stelele de ghidare din apropiere. Pentru a studia găurile negre, HST trebuie să separe lumina în spectrul său de culori cu spectrograful de imagistică al Telescopului Spațial. De asemenea, la bordul HST se află un senzor de căldură numit cameră cu infraroșu apropiat și spectrometru cu mai multe obiecte. Spectrograful cosmic origins analizează părțile radiației ultraviolete pentru a studia gazele din univers. În plus față de acestea, HST dispune de camere de fotografie spațială pentru a captura imagini de dincolo de sistemul nostru solar.

ce Camere sunt pe HST?

două camere principale de lumină vizibilă de pe HST ajută la captarea celor mai cunoscute imagini de la acest telescop. Atât camera avansată pentru sondaje, ACS, cât și camera cu câmp larg 3 sau WFC3, permit oamenilor de știință de pe pământ să facă fotografii din spațiu.

ACS are trei camere-camere cu câmp larg, orb solar și camere de înaltă rezoluție. Camera de înaltă rezoluție a fost deconectată în 2007, iar astronauții nu au putut să o repare în timpul reparațiilor camerelor ACS în 2009. Camera cu câmp larg face imagini mari ale universului. Când radiația solară interferează cu lumina ultravioletă, oamenii de știință folosesc camera orb solar, care captează stele fierbinți și alte corpuri care emit ultraviolete. Camera de înaltă rezoluție ar putea face fotografii în interiorul galaxiilor. WFC3 înlocuiește o parte din această funcție.

camera principală a Telescopului Spațial Hubble, WFC3, poate capta imagini într — o gamă de spectre de lumină-aproape ultraviolete, vizibile și aproape infraroșii. Imaginile de la WFC3 și ACS se combină pentru a oferi astronomilor o imagine mai clară a universului decât poate realiza fiecare cameră singură. Cu toate acestea, WFC3 a întâmpinat unele probleme în ultima vreme. Camera s-a oprit în toamna anului 2018 din cauza unei probleme hardware. În timp ce Hubble are electronice de rezervă la bord, astronauții trebuie să repare probleme semnificative pe HST.

Cum pot camerele să reziste mediului dur?

pentru a rezista condițiilor dure, HST prezintă pături izolante în afara structurii sale de aluminiu. Atât izolația multistratificată, cât și noile straturi exterioare de pătură protejează interiorul telescopului. În interiorul structurii, instrumentele au o protecție adecvată pentru a funcționa în siguranță.

componentele durabile și sistemele de rezervă asigură că camerele de pe HST pot funcționa cu cât mai puțină intervenție umană. Deoarece aceste camere nu sunt la fel ca un film pământesc sau camere digitale, ele fac fotografii diferit.

cum este fotografierea în spațiu diferită de fotografia de pe Pământ?

fotografia spațială are mulți factori care se suprapun cu fotografierea Pământului și alții care diferă. În spațiu, atmosfera nu întunecă lumina soarelui, deci totul pare mai luminos și mai clar. Viteza ISS sau a navetei joacă, de asemenea, un rol în cât de repede astronauții trebuie să capteze imagini. Au câteva secunde înainte ca nava să treacă de locația fotografiată. Nu există timp pentru a schimba lentilele camerei sau pentru a elimina capacele obiectivului înainte de a face o fotografie.

când vine vorba de HST, camera de fotografie spațială nu funcționează ca o cameră standard bazată pe film. HST are o lentilă care se deschide pentru a admite lumina. Oamenii de știință folosesc mai multe filtre pentru a capta informații. După ce HST transmite aceste date înapoi pe Pământ, oamenii de știință combină datele și adaugă culoare pe baza filtrului prin care a intrat lumina. Dacă ar fi văzute de departe, galaxiile nu ar apărea la fel de vibrante ca fotografiile corectate în culori. Cu toate acestea, un spectator mai aproape de unele galaxii ar vedea probabil culori apropiate de imaginile din HST.

ce proceduri de testare ar trebui să fie supuse camerelor înainte de a fi lansate în spațiu?

la testarea camerelor pentru spațiu, intră în joc mai mulți factori. Dispozitivele trebuie să fie suficient de durabile pentru a rezista rigorilor călătoriei spațiale și Condițiilor de pe orbită. Ca orice destinat spațiului, camerele trebuie să treacă prin condiții riguroase de testare înainte de a obține aprobarea pentru utilizare. Simularea condițiilor dure și testarea materialelor utilizate pentru construirea camerelor ajută la verificarea faptului că camerele sunt gata de utilizare în spațiu.

la NTS, oferim testarea materialelor pentru a verifica durabilitatea materialelor utilizate la fabricarea componentelor navelor spațiale. Unele programe de testare a materialelor pe care le oferim includ următoarele:

• compoziție
• coroziune
• oboseală
• inflamabilitate
• flexiune
• Impact
• expunerea la ozon și gaze
• forfecare
• tracțiune/compresie
• termice
• analiza termomecanică

facilitatea noastră dispune de echipamente pentru a asigura Materiale utilizate în industria aerospațială să adere la liniile directoare FAA și RTCA do-160. Asociația Americană pentru acreditarea laboratoarelor a certificat laboratoarele noastre conform ISO / IEC 17025. Prin testarea materialelor pentru spațiu, puteți verifica dacă structurile vor avea durabilitatea pentru a rezista în mediul dur.

un alt mijloc de a face anumite materiale și piese finite sunt gata pentru spațiu este efectuarea simulărilor spațiale. O cameră de vid termic permite testarea navelor spațiale și a componentelor acestora într-un cadru similar cu cel al spațiului și al porțiunii exterioare a atmosferei Pământului. Radiația solară, temperaturile reci și un vid ridicat sunt condițiile pe care le experimentează materialele sau dispozitivele examinate.

aceste setări pot crea reacții în materialele navei spațiale care nu au fost văzute pe Pământ. De exemplu, temperaturile ridicate și vidul cresc șansele de depășire a reacțiilor de gaz. Recunoscând când are loc degazarea, testarea simulării spațiale poate prezice eșecul navei spațiale. Examinarea pentru degazare este critică, deoarece este una dintre cele mai frecvente cauze ale eșecului în astfel de ambarcațiuni.

extremele de temperatură sunt, de asemenea, cruciale, deoarece sateliții aflați pe orbită vor experimenta cald și rece atunci când sunt expuși la lumina soarelui sau nu. Temperaturile din camera noastră de testare au o gamă de -320 până la 1.000 de grade Fahrenheit, cu posibilitatea de a testa explozii de până la 10.000 de grade Fahrenheit. Ambarcațiunile care pot rezista acestor condiții pot rezista cu ușurință la căldura și frigul spațiului.

testarea cu vid termic, cum ar fi cea pe care o desfășurăm, a fost un pilon al programului spațial american încă de la începuturile sale, iar la NTS, avem 50 de ani de experiență în testarea produselor pentru industria aerospațială și altele pentru a vedea cât de bine pot rezista la medii extreme. Efectuarea programelor de testare în camerele cu vid termic nu este singurul lucru pe care îl facem. La NTS, oferim teste similare pentru a împinge navele spațiale și alte dispozitive la limitele lor.

ce teste similare oferă NTS?

pentru ca orice navă spațială să ajungă la destinație, sistemul său de propulsie trebuie să funcționeze. Testarea materialelor pentru spațiu necesită mai multe verificări ale componentelor. Ambarcațiunile trebuie să se miște așa cum era de așteptat, indiferent dacă au sau nu un echipaj la bord. O parte a procesului de evaluare a sistemelor de propulsie necesită a vedea cum funcționează în aceleași condiții în spațiu. Simularea spațială este vitală pentru testarea propulsiei, la fel cum este în verificarea integrității structurii unei ambarcațiuni.

testarea propulsiei necesită ca motorul să rămână nemișcat în timp ce își măsoară puterea. Folosim teste statice pentru a evalua performanța fundamentală a motorului. Apoi, sistemul se deplasează la sistemul nostru de măsurare a tracțiunii, care este capabil să lucreze cu sisteme de până la 50.000 de kilograme de împingere. Deoarece astfel de sisteme creează niveluri ridicate de zgomot, folosim conducte răcite cu apă pentru a amortiza sunetul pentru o instalație de testare mai silențioasă.

un alt aspect critic al testării navelor spațiale este evaluarea prin satelit. Putem testa atât ambarcațiunile mari, cât și cele mici, deși aceste categorii au cerințe diferite. Sateliții mai mari rămân pe orbita geostaționară timp de cel puțin 10 ani, dar ambarcațiunile mai mici durează doar între câteva săptămâni până la patru ani și orbitează la niveluri scăzute sau medii. Durata de viață mai scurtă și orbitele mai mici înseamnă că sateliții mici și mijlocii au expuneri de mediu diferite în comparație cu cele de la niveluri mai ridicate.

sateliții de orbită joasă și medie a pământului vor necesita setări diferite pentru simularea spațiului decât dispozitivele de orbită geostaționară mai mari. Facilitățile noastre de simulare spațială permit personalizarea condițiilor pentru a asigura testarea realistă înainte ca o navă spațială să intre pe orbită.

discutați cu un Expert în testarea camerelor fotografice spațiale și proceduri similare

dacă aveți întrebări cu privire la metodele noastre de testare, certificările, inginerii sau gestionarea lanțului nostru de aprovizionare, contactați-ne online prin intermediul formularului nostru Adresați-vă unui expert. Dacă decideți compania dvs. ar beneficia de programele noastre de testare, solicitați o ofertă de la noi la NTS. Cu 50 de ani de experiență în dezvoltarea testelor și simulărilor aerospațiale, avem capacitățile de a ne asigura că produsele dvs. sunt pregătite pentru propulsia aerospațială și mediul dur de dincolo de pământ.