Sunce je životno, snažno, udaljeno i pomalo nepoznato većini nas. Ali sada eteričnu ljepotu - i snažnu bijes - najveće zvijezde našeg Sunčevog sustava možemo doživjeti usko, u super visokoj definiciji i boji očiju, zahvaljujući video instalaciji koja je dio naučne lekcije i dijelom izvedbene umjetnosti.
7-metarski video zid u Nacionalnom muzeju zraka i svemira Smithsonian zatvara razmak od 93 milijuna kilometara između Zemlje i Sunca. Rezolucija zaslona, 4.096 na 4.096 piksela, više je nego dvostruka u odnosu na tipični televizor visoke rezolucije. Videozapis, prikazan u petlji, objedinjuje zadivljujuću količinu podataka u stvarnom vremenu; gledatelji instalacije „Dynamic Sunce“ postaju svjedoci koronalnih petlji, sunčevih pjega, solarnih bljeskova i drugih solarnih aktivnosti u roku od 24 sata od njihovog nastanka.
Tehnološki podvig je razmišljanje dvojice Smithsonijevih astrofizičara koji su odlučili da nema razloga da znanost također ne bude vješta.
"Mislim da je zanimljivo čak i ako ne razumijete ono što vidite", kaže Henry "Trae" Winter III - vodeći arhitekt projekta Harvard-Smithsonian Centra za astrofiziku. Kad netko preuzme zaslon, "on nadilazi znanje i stvarno pogađa ljudsko iskustvo", kaže on.
"Ovakav vizualni prikaz uvijek je dobar za postizanje tog čuda od ljudi", kaže Wintersov kolega i suvoditelj Mark Weber.
Rezolucija zaslona, 4.096 na 4.096 piksela, više je nego dvostruka u odnosu na tipični televizor visoke rezolucije. (Brendan McCabe)Ali također želi da oni vide stalno promjenjive i dinamične aspekte Sunca. "Vizualno ljudi imaju vrlo ravan pogled na Sunce", kaže Weber. Cilj je da im se "zamijeni ta slika u njihovom umu i shvate da postoji čitav drugi oblik sunca koji je lijep i kompliciran."
On i Zima žele širiti to evanđelje i doprijeti do što većeg broja ljudi. Video zid u Muzeju zraka i svemira bit će prikazan do 2019. godine, oni grade još jedan koji će biti dostavljen 2018. godine za otvaranje obnovljenog Prirodoslovnog muzeja Clevelanda, a oni financiraju jedan zid u javnoj zajednici Cambridgea Biblioteka u Massachusettsu.
"Vizualno ljudi imaju vrlo ravan pogled na Sunce", kaže Mark Weber, jedan od stvaratelja Dynamic Sun-a. Cilj im je da im "zamijene tu sliku u glavi i shvate da postoji čitav ovaj drugi oblik sunca koji je lijep i kompliciran." (Brendan McCabe)Uzimanje kartice od video igara
Zima je oduvijek bila sitnica. Kad se proračuni skupe - kao što to obično čine - zima se bavila onim što je mogao zajedno skenirati i strugati.
Pojava Skupštine atmosferskog snimanja (AIA) predstavila je novi niz izazova. AIA - koju su zajedno izgradili Centar za naprednu tehnologiju tvrtke Lockheed Martin i Smithsonian astrofizički opservatorij - snažan je set od četiri paralelna teleskopa koji su sposobni fotografirati sunce svakih 10 sekundi, na 10 različitih kanala.
Uređaj je postavljen na NASA-in Solar Dynamics Observatory, orbiter koji je lansiran 2010. godine.
Opservatorij je sam podvig. Nalazi se u orbiti - geosinhronoj, oko 22 000 milja iznad Zemlje - koja omogućuje kontinuirano promatranje Sunca i istovremeno kontinuirano preuzimanje njegovih podataka. Cilj je pružiti znanstvenicima više informacija o utjecaju Sunca na Zemlju, a slike AIA-e pružaju im ogroman prozor u Sunčev životni ciklus i njegove idiosinkrazije. To je ujedno i najcjelovitija slika ikad.
Za razliku od prošlih misija koje su samo djelomično davale pogled na Sunce, „Vi ćete vidjeti Sunce svo vrijeme“, kaže Weber.
Sunce je ogromna kugla plina, ali mogu biti različite temperature u isto vrijeme, u rasponu od 10 000 do 27 milijuna stupnjeva Fahrenheita. Valne duljine odgovaraju tim temperaturama, ali s njima nema boja. Dakle, znanstvenici dodaju boju kao ključnu pomoć u njihovom istraživanju i razumijevanju. (Brendan McCabe)Smithsonski astrofizičari trebali su shvatiti tu ogromnu sliku; AIA dnevno ispija dva terabajta podataka, kaže Weber. Također mora biti integriran s opažanjima s drugih solarnih satelita i, prema NASA-inim poveljama, podijeljen sa znanstvenicima širom svijeta. Odlučili su stvoriti komandnu konzolu za upotrebu u Smithsonian Astrophysics Observatory: prvi video zid.
Za to nije postojao službeni novac, pa ga je Winter sam izgradio koristeći alate dostupne prosječnom igraču. "Mogla bih kupiti ove video kartice za stotine dolara i obavljati poslove računala s deset tisuća dolara", kaže Winter.
"Kartice su postale toliko snažne i jeftine da mogu pokrenuti ogroman broj strujanja koje se savršeno sinkroniziraju zajedno", kaže on. Gotov proizvod bio je „jedno prekrasno platno“.
To je također zapazilo jednog gostujućeg službenika Smithsoniana koji je napomenuo da bi bilo sjajno postaviti ga u jedan od vodećih muzeja Institucije u Nacionalnom trgovačkom centru u Washingtonu.
Ovoga puta bilo je malo novca - 200 000 dolara od Smithsonianovih i NASA-inih grantova - ali Winter i Weber su još uvijek morali skupiti vrijeme i resurse kako bi video zid Muzeja zraka i svemira postao stvarnost.
Ali, kaže Weber, "Samo zato što je boja proizvoljna, ne znači da je slika proizvoljna." On ne želi da gledatelji misle da su to samo računalno generirane grafike; oni su pravi dogovor s dodatkom boje za kamatu. (Brendan McCabe)Puno se truda uložilo i u pronalaženje načina komprimiranja podataka u filmske datoteke i premještanje tih datoteka širom svijeta bez rušenja poslužitelja, kaže Weber. On i Winter, zajedno s nekim kolegama, razvili su softver koji je omogućavao prijenos filmova i automatizaciju cijelog postupka. Ipak, potrebno je gotovo 12 sati za preuzimanje jednog filma (koji sadrži više video petlji) na servere Muzeja zraka i svemira svaki dan. Uvijek se radi preko noći kako bi se izbjegli sudari.
Film je krajnja točka procesa u više koraka koji započinje podacima prikupljenim od strane AIA. Teleskop neprekidno šalje izolirane pakete podataka u laboratorij u White Sandsu, New Mexico. Tada laboratorij šalje diskretne pakete na Stanford, gdje se ponovno sastavljaju u format slike. Stanford automatski arhivira slike i na zahtjev ih daje istraživačima. Budući da postoji toliko podataka, diljem svijeta postoji više čvorišta poslužitelja - a Smithsonian Observatory ključno je središte za razmjenu podataka s kolegama. Winter i Weber također izravno dodiruju rijeku podataka da bi sastavili dnevne filmove.
Winter i Weber dijele podatke sa svojim partnerima širom svijeta, a započinju i sastavljanje filmova za video zid Zračnog i svemirskog muzeja. To uključuje "koloriranje" slika - dodavanje crvene, žute, ljubičaste ili zelene boje koja predstavlja različite temperature.
Sunce je ogromna kugla plina, ali mogu biti različite temperature u isto vrijeme, u rasponu od 10 000 do 27 milijuna stupnjeva Fahrenheita. AIA bilježi valne duljine koje odgovaraju tim temperaturama, ali s njima nema boja. Dakle, znanstvenici dodaju boju kao ključnu pomoć u njihovom istraživanju i razumijevanju.
Boje se događaju i za prilično intenzivne vizualne prikaze. Kako se video kreće kroz temperature, stvara kaleidoskop promjenjivih boja.
Ali, kaže Weber, "Samo zato što je boja proizvoljna, ne znači da je slika proizvoljna." On ne želi da gledatelji misle da su to samo računalno generirane grafike; oni su pravi dogovor s dodatkom boje za kamatu.
Dvojica znanstvenika također su dodala istinski prikaz Zemlje; Sunčev promjer je 109 puta veći od Zemljine, što znači da bi se nešto poput jednog milijuna Zemlji moglo smjestiti unutar Sunca.
Zapanjujuće je jer je Zemlja samo maleni mrlja u donjem kutu videozapisa. "Malo bolje razumijete naše mjesto u svemiru", kaže Winter.
Muzej je obično kaotičan s puno energične djece. Kustos David DeVorkin najviše troši na 30 sekundi, a kupac potroši 30 sekundi. Ali s Dinamičnim suncem „vrijeme zadržavanja je duže nego što je uobičajeno vidimo - ponekad se povisi na nekoliko minuta.“ (Brendan McCabe)Umjetnički poduhvat
A to je priroda umjetnosti - da nas dovede u pitanje svoje iskustvo, zapita se o našoj ljudskosti i potakne nas da znamo više.
Zima se sve češće pita da komentira Dynamic Sun kao umjetničko djelo. U travnju je sudjelovao na seminaru na Harvardu, "Umjetnost, tehnologija, psiha", održavši predavanje pod nazivom "Veliki podaci velikoj umjetnosti."
"Počeo sam nositi beretku", kaže on u šali, jer sebe smatra umjetnikom. Strast i kreativnost između umjetnosti i znanosti dijele se, kaže i dodaje, "Znanost je zapravo lijepa."
Video zid zid Dynamic Sun nedvojbeno je umjetnost, kaže Matilda McQuaid, kustosica u Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum u New Yorku. Ona i ko-kustos u osnovi su se spotaknuli na video zid kada su tražili stvari koje bi mogle izložiti kako bi ponovno otvorili Cooper Hewitt nakon trogodišnje obnove. Tražili su komade iz Smithsonijeve zbirke i bili zaintrigirani Zavičajnom astronomijom. Tijekom posjete Opservatoriju, vidjeli su Zimski i Weberov internetski video zid.
Bio je to "najljepši komad koji smo vidjeli u dugo vremena", kaže McQuaid. Cooper Hewitt je naložio Winteru i Weberu da stvore novi video zid i rekao im da će „Dynamic Sunce“ biti središnje mjesto izložbe „Alati: proširujemo naše domete“, koja je otvorena u prosincu 2014. godine.
Instalacija od 7 do 6 stopa bila je postavljena pored djela nazvanog "Kontrolor svemira" koji je sadržavao skup ručnih alata koji su muzegoeru dali osjećaj da je gospodar svoje domene. Ali okrenuvši se, ugledali su sićušnu Zemlju pored ogromnog Sunca. "Shvaćate da mi nismo kontrolor svemira", kaže McQuaid. "Vrlo je ponizno - koliko smo mali."
Vizualna privlačnost zida (izložba je sada zatvorena) bila je "trenutna", kaže ona. Nije bilo lako očito zašto se smatra alatom; bilo je malo objašnjenog teksta. Ali tekst je posjetiteljima rekao da su podaci koji su ušli u video zapise alat za pomoć astrofizičarima u povezivanju promjena na Suncu sa događajima na Zemlji.
Video zid Zidnog sunca je neupitno umjetnost, kaže Matilda McQuaid, kustosica u muzeju dizajna Cooper Hewitt, Smithsonian, u New Yorku. (Brendan McCabe)Mnogi ljudi ne razumiju tu vezu, kaže David DeVorkin, istraživač Dynamic Sun-a koji je i kustos u Muzeju zraka i svemira. "Kad Sunce pukne ili kuka, Zemlja prehlađuje", kaže on.
Na primjer, 1859. godine požar koji je primijetio britanski astronom Richard Carrington doveo je do ogromnog magnetskog impulsa koji je uništio telegrafske sustave i stvorio šarene aure po cijelom planetu. Od tada su se dogodile i druge rakete koje su uništile telefonsku službu i elektrane.
Ova vrsta veze s izložbom Dinamičkog sunca - i zadnja priča o tome kako je razvijena - nije uspostavljena u Muzeju zraka i svemira, ali bit će na kraju.
Čak i bez obrazovne komponente, posjetitelji se zadržavaju. Muzej je obično kaotičan s puno energične djece. DeVorkin kaže da najviše što netko potroši na bilo koji predmet iznosi 30 sekundi. Ali s Dinamičnim suncem "vrijeme zadržavanja je duže nego što je uobičajeno vidimo - ponekad se povisi na nekoliko minuta."
To je uzbudljivo za Webera i Zimu. Za Webera je stvar svega u pronalaženju načina za uključivanje ljudi u znanost. Imati dinamičko sunce u muzeju zraka i svemira snažno će pojačati taj angažman. "Toliko će ih očnih jabučica vidjeti", kaže on.
Winter kaže da je Dynamic Sun „bio strastveni projekt“, dodajući, „definitivno nisam to učinio zbog ludog novca za video-zidove vani“. Prikazao ga je u Air and Space, koji naziva „jednim od najviše nadahnjujuća mjesta na planeti ", kaže, " postignuće za cijeli život. "