Czy NASA nas oszukuje? Skąd bierze się magia zdjęć z teleskopu Hubble'a?

Strona głównaCzy NASA nas oszukuje? Skąd bierze się magia zdjęć z teleskopu Hubble'a?
10.11.2015 16:20
Czy NASA nas oszukuje? Skąd bierze się magia zdjęć z teleskopu Hubble'a?
Źródło zdjęć: © NASA / ESA / SAO / CXC / JPL-Caltech / STScI

Czy NASA rzeczywiście nas oszukuje, prezentując zapierające dech w piersiach i przesycone kolorami fotografie przestrzeni kosmicznej, jakie wykonuje teleskop Hubble'a (HST - Hubble Space Telescope)? Przecież obraz przechwycony przez urządzenie wygląda zupełnie inaczej niż to, co widzimy w kolorowych kosmicznych galeriach.

Warto na samym początku zrozumieć, że ludzkie oko nie jest w stanie zarejestrować pełnego widma elektromagnetycznego, ani wszystkich zakresów światła. Teleskop Hubble'a (HST - Hubble Space Telescope) przechwytuje o wiele większą liczbę informacji, niż nasze oczy są w stanie przetworzyć. Graficy, którzy zajmują się obróbką zdjęć dla NASA, odpowiadają za odpowiednie odwzorowanie kolorystyki przestrzeni kosmicznej tak, abyśmy mogli je swobodnie obejrzeć, a także aby były one atrakcyjniejsze przy wykorzystywaniu ich do celów marketingowych lub szkoleniowych.

Teleskop pomógł w rozwikłaniu kwestii, które od wielu lat zastanawiały astronomów, dostarczył również wiele danych, których wyjaśnienie wymaga nowych teorii. Wiele obserwacji, jakich dokonał Hubble uważa się za przełomowe, pomagające astronomom lepiej rozumieć wiele fundamentalnych problemów astrofizyki.

288764314389919891
Źródło zdjęć: © (fot. NASA Goddard Space Flight Center)

Światło które wpada do teleskopu jest ogniskowane w wyniku współdziałania dwóch zwierciadeł hiperbolicznych. Zwierciadło główne, na które w pierwszej kolejności pada obraz, ma średnicę 24. cm, a zwierciadło wtórne, które zbiera obraz przesłany przez większe z luster, ma średnicę 34 cm. Oba zostały wykonane z niespotykaną wcześniej dokładnością, która wyniosła aż 10 nanometrów. Całość zamknięta jest w dość sporym cylindrze o średnicy 4,2 m i długości 13,2 m.

Światło odbite od mniejszego z luster kierowane jest wzdłuż teleskopu do jednego z licznych urządzeń badawczych. Początkowo teleskop Hubble’a miał ich pięć, jednak naukowcy podczas pierwszej misji naprawczej musieli usunąć jeden z przyrządów, aby możliwym stało się zamontowanie układu korygującego optykę urządzenia. Pierwotnie teleskop posiadał następujące instrumenty badawcze: dwie kamery, dwa spektrografy oraz fotometr HSP. To właśnie ten ostatni przyrząd musiał ustąpić miejsca układowi korygującemu. Pierwsza kamera (FOC) była przeznaczona do szczegółowej analizy niewielkich obiektów i ciał niebieskich. Druga z kamer (WF/CP) pozwalała na fotografowanie dużych obszarów przestrzeni kosmicznej. Spektrografy odpowiadały za badanie składu chemicznego odległych gwiazd, planet i galaktyk, jednak podczas kolejnych misji serwisowych urządzenia stopniowo wymieniano na nowocześniejsze. Dziś teleskop dysponuje całkiem nowoczesnymi urządzeniami , takimi jak kamera rejestrująca obraz w podczerwieni NICMOS (Near-Infrared
Camera and Multi-Object Spectrograph), czy też spektrograf obrazujący STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph).

288764314390116499
Źródło zdjęć: © a (fot. NASA / ESA / SAO / CXC / JPL-Caltech / STScI)

Teleskop umożliwia przesyłanie na Ziemię ogromnej ilości danych np. zdjęć wykonanych w bliskiej podczerwieni i bliskim nadfiolecie. Hubble komunikuje się z Ziemią za pomocą sieci satelitów geostacjonarnych TDRSS. Z reguły transmisje przeprowadzane są raz na dobę, kiedy to teleskop znajduje się w zasięgu działania anten kierunkowych. Wszystkie zebrane dane przesyłane są do bazy White Sands, a stamtąd do Centrum Lotów Kosmicznych w Goddard koło Waszyngtonu. Centrum odpowiada za poprawną pracę teleskopu i jego sterowanie, natomiast dane naukowe trafiają do Instytutu Teleskopu Kosmicznego w Baltimore.

Czemu zdjęcia są kolorowe?

Fotografie, które trafiają na Ziemię są czarno-białymi plikami RAW. Rejestracja zdjęć w tym formacie pozwala na zachowanie najwyższej jakości obrazu oferowanej przez aparat, dając możliwość dokładnej obróbki pliku na komputerze. RAW charakteryzuje się dużym zakresem tonalnym, brakiem kompresji stratnej i zawiera zazwyczaj 1. lub 14 bitów na piksel (w odróżnieniu od 8-bitowych plików JPEG). Plik w formacie RAW uważa się za cyfrowy odpowiednik klasycznego negatywu, a jego konwersję za wywoływanie. Przed „kolorowaniem” zdjęć, graficy często muszą je złożyć z kilku pojedynczych kadrów. Najłatwiej byłoby powiedzieć, że cały proces wygląda następująco: po połączeniu ze sobą fotografii, wyrównaniu ich i wyskalowaniu, można przystąpić do dalszej pracy. Na fotografię nakłada się czerwoną, zieloną i niebieską warstwę. Jednocześnie trzeba pilnować kontrastów. Praca grafików jest jednak o wiele bardziej skomplikowana i zajmuje często po kilka godzin na jedno zdjęcie.

288764314390313107
Źródło zdjęć: © a (fot. NASA / ESA / SAO / CXC / JPL-Caltech / STScI)

Ludzkie oko jest skonstruowane w taki sposób, że rejestruje obrazy tylko w ograniczonym zakresie promieniowania elektromagnetycznego. Rejestrujemy światło widzialne, ale nie jesteśmy w stanie dostrzec ultrafioletu, podczerwieni, promieniowanie rentgenowskiego itp. Zdjęcia, które oglądamy, to zlepek wielu różnych widm. Zdecydowana większość mgławic czy galaktyk, które sfotografował teleskop Hubble’a, nie byłaby tak imponująca, gdyby na nie patrzeć ludzkim okiem. Właśnie dlatego, na pokładzie teleskopu zamontowano filtry, które przepuszczają światło o odpowiedniej długości fal (czyli o odpowiednim „kolorze”). Dzięki temu graficy są w stanie dopasować odpowiednie barwy. Można powiedzieć, że praca osób zajmujących się zdjęciami z teleskopu to „tłumaczenie”. danych z urządzenia na formę bardziej „zrozumiałą” dla ludzkiego oka. Tak więc nie może być mowy o oszukiwaniu czy manipulowaniu grafikami, które trafiają od NASA do
sieci. Przynajmniej jeśli chodzi o te, wykonane przez teleskop Hubble’a.

_ SŁK-WP / NASA - HubbleSite / Fotoblogia / Wikimedia _

Udostępnij:
Wybrane dla Ciebie
Komentarze (66)