Slunce je životodárné, silné, vzdálené a pro většinu z nás trochu neznámé. Nyní však lze éterickou krásu - a silnou zuřivost - největší hvězdy naší sluneční soustavy zažít zblízka, v super-vysokém rozlišení a v barvách očí, a to díky instalaci videa, které je součástí výuky přírodních věd a uměleckého díla.
Videostěna 7 stop po 6 stopách v Smithsonianově národním muzeu pro vzduch a vesmír uzavírá mezeru 93 milionů mil mezi Zemí a Sluncem. Rozlišení displeje při 4 096 × 4 096 pixelech je více než dvojnásobné oproti klasickému televizoru s vysokým rozlišením. Video znázorněné ve smyčkách je sloučením ohromujícího množství dat v reálném čase; diváci instalace „Dynamic Sun“ se do 24 hodin od jejich výskytu stanou svědky koronálních smyček, slunečních skvrn, slunečních erupcí a dalších slunečních aktivit.
Technologický výkon je mozkem dvou Smithsonovských astrofyziků, kteří se rozhodli, že neexistuje důvod, proč by věda nemohla být také rafinovaná.
"Myslím, že je to poutavé, i když nerozumíte tomu, co vidíte, " říká Henry "Trae" Winter III - hlavní architekt projektu - Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku. Když se někdo objeví na displeji, „překračuje znalosti a skutečně zasahuje lidskou zkušenost, “ říká.
"Vizuální, jako je tento, je vždy dobré pro to, aby ten pocit úžasu vyšel z lidí, " říká Winterův kolega a spolupracovník Mark Weber.
Rozlišení displeje při 4 096 × 4 096 pixelech je více než dvojnásobné oproti klasickému televizoru s vysokým rozlišením. (Brendan McCabe) Ale také chce, aby viděli neustále se měnící a dynamické aspekty Slunce. "Vizuálně mají lidé velmi plochý výhled na Slunce, " říká Weber. Cílem je, aby „nahradili ten obraz ve své mysli a pochopili, že je tu celý tento další aspekt slunce, který je krásný a komplikovaný“.
On a Winter chtějí šířit toto evangelium a oslovit co nejvíce lidí. Videostěna v Leteckém a kosmickém muzeu bude vystavena do roku 2019, staví další, která má být dodána v roce 2018 pro otevření přestavěného přírodovědného muzea Cleveland, a připravují financování zdi na Cambridge Public Knihovna v Massachusetts.
"Vizuálně mají lidé velmi plochý výhled na Slunce, " říká Mark Weber, jeden z tvůrců Dynamic Sun. Cílem je, aby „nahradili tento obraz ve své mysli a pochopili, že je tu celý tento další aspekt slunce, který je krásný a komplikovaný.“ (Brendan McCabe) Vezmeme kartu od videoher
Zima byla vždy drotárem. Když se rozpočty dostaly těsně - jak mají tendenci dělat - Winter udělal to, co dokázal společně seškrabat a poškrábat.
Příchod Atmosférického zobrazovacího shromáždění (AIA) představoval novou řadu výzev. AIA - postavená společně pokročilým technologickým centrem Lockheed Martin a Smithsonian Astrofyzical Observatory - je výkonná sada čtyř paralelních dalekohledů, které jsou schopny fotografovat slunce každých 10 sekund, na 10 různých kanálech.
Zařízení bylo namontováno na observatoř Solar Dynamics NASA, orbiter zahájený v roce 2010.
Observatoř je sama o sobě činem. Je to na oběžné dráze - zvané geosynchronní, asi 22 000 mil nad Zemí -, která umožňuje nepřetržité pozorování Slunce a současné nepřetržité stahování jeho dat. Cílem je poskytnout vědcům více informací o vlivu Slunce na Zemi a obrázky AIA jim dávají obrovské okno do životního cyklu Slunce a jeho idiosynkrasií. Je to také nejúplnější obrázek všech dob.
Na rozdíl od minulých misí, které poskytovaly jen částečný výhled na Slunce, „Po celou dobu budete vidět Slunce, “ říká Weber.
Slunce je obrovská koule plynu, ale může to být i mnoho různých teplot najednou, v rozmezí od 10 000 do 27 milionů stupňů Fahrenheita. Vlnové délky odpovídají těmto teplotám, ale s nimi nejsou spojeny žádné barvy. Vědci tak přidávají barvu jako klíč k podpoře jejich výzkumu a porozumění. (Brendan McCabe) Smithsonovští astrofyzici potřebovali pochopit tento obrovský obraz; AIA vyplivne asi dva terabajty dat denně, říká Weber. Musí být také integrována s pozorováními jiných solárních satelitů a podle charty NASA musí být sdílena s vědci z celého světa. Rozhodli se vytvořit příkazovou konzolu pro použití v Smithsonian Astrophysics Observatory: první videostěně.
Nebyly k dispozici žádné oficiální peníze, aby to udělal, a tak si ho Winter vyrobil sám pomocí nástrojů dostupných průměrnému hráči. "Mohl bych si koupit tyto grafické karty za stovky dolarů a dělat práci počítače s deseti tisíci dolary, " říká Winter.
"Karty se staly tak mocnými a levnými, že mohu provozovat obrovské množství proudů, které jsou dokonale synchronizované dohromady, " říká. Konečným produktem bylo „jedno krásné plátno“.
To také upoutalo pozornost hostujícího Smithsonianského úředníka, který poznamenal, že by bylo skvělé mít nainstalovaný v jednom z vlajkových muzeí instituce na National Mall ve Washingtonu.
Tentokrát to bylo malé množství peněz - 200 000 dolarů z grantů Smithsonian a NASA -, ale Winter a Weber si stále museli dát dohromady čas a zdroje, aby se videostěna Muzea letectví a vesmíru stala realitou.
Ale říká Weber: „Jen proto, že barva je libovolná, neznamená to, že je obrázek libovolný.“ Nechce, aby si diváci mysleli, že jsou to pouze počítačem generovaná grafika; jsou to skutečné řešení s přidanou barvou pro zájem. (Brendan McCabe) Hodně úsilí také přišlo na to, jak komprimovat data do filmových souborů a přesunout tyto soubory po celém světě, aniž by došlo k pádu serveru, říká Weber. On a Winter spolu s několika kolegy vyvinuli software, který umožnil přenos filmů a automatizaci celého procesu. Stále však trvá téměř 12 hodin, než se každý den stáhne jeden film (který obsahuje více smyček videa) na servery Air and Space Museum. Vždy se provádí přes noc, aby se zabránilo jakýmkoli denním haváriím.
Film je koncovým bodem vícestupňového procesu, který začíná daty shromážděnými AIA. Dalekohled posílá nepřetržitě izolované datové balíčky do laboratoře v White Sands v Novém Mexiku. Tato laboratoř pak pošle diskrétní pakety do Stanfordu, kde jsou znovu sestavena do obrazového formátu. Stanford obrázky automaticky archivuje a na požádání je poskytne vědcům. Protože existuje tolik dat, existuje po celém světě více rozbočovačů serverů - a Smithsonianova observatoř je klíčovým rozbočovačem pro sdílení dat s kolegy. Winter a Weber také přímo klepnou na řeku dat a sestaví denní filmy.
Winter a Weber sdílejí data se svými partnery po celém světě a také začnou montovat filmy pro videostěnu Air and Space Museum. To zahrnuje „zbarvení“ obrázků - přidání červené, žluté, fialové nebo zelené barvy pro znázornění různých teplot.
Slunce je obrovská koule plynu, ale může to být i mnoho různých teplot najednou, v rozmezí od 10 000 do 27 milionů stupňů Fahrenheita. AIA zachycuje vlnové délky, které odpovídají těmto teplotám, ale s nimi nejsou spojeny žádné barvy. Vědci tak přidávají barvu jako klíč k podpoře jejich výzkumu a porozumění.
Barvy také dělají pro některé docela intenzivní vizuální efekty. Jak se video pohybuje teplotami, vytváří kaleidoskop měnících se barev.
Ale říká Weber: „Jen proto, že barva je libovolná, neznamená to, že je obrázek libovolný.“ Nechce, aby si diváci mysleli, že jsou to pouze počítačem generovaná grafika; jsou to skutečné řešení s přidanou barvou pro zájem.
Oba vědci také přidali skutečnou reprezentaci Země; průměr Slunce je 109krát větší než Země, což znamená, že se do Slunce vejde něco jako jeden milion Země.
Je to ohromující, protože Země je jen malá skvrna v dolním rohu videa. "Chápete trochu lépe naše místo ve vesmíru, " říká Winter.
Muzeum je obvykle chaotické se spoustou energických dětí. Nejvíc, kdo na jakoukoli položku utratí, je 30 sekund, říká kurátor David DeVorkin. Ale u Dynamického slunce je „doba setrvání delší než to, co normálně vidíme - někdy to trvá i několik minut.“ (Brendan McCabe) Umělecké úsilí
A to je povaha umění - přimět nás, abychom zpochybňovali naši zkušenost, divili se naší lidskosti a inspirovali nás, abychom věděli více.
Zima je stále více žádána, aby komentovala Dynamic Sun jako umělecké dílo. V dubnu se zúčastnil Harvardského semináře „Art, Technology, Psyche“ a přednesl přednášku s názvem „Big Data to Big Art“.
"Začal jsem nosit baret, " říká napůl žertem, protože se považuje za umělce. Vášeň a tvořivost mezi uměním a vědou jsou sdílené, říká a dodává: „Věda je vlastně krásná.“
Video stěna Dynamic Sun je nepochybně uměním, říká Matilda McQuaid, kurátorka v Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum v New Yorku. Spolu s kurátorkou v zásadě narazili na videostěnu, když hledali věci, které by chtěli vystavit, aby znovu otevřeli Cooper Hewitt po tříleté rekonstrukci. Hledali kusy ze Smithsonianovy sbírky a zaujali Astrophysics Observatory. Při návštěvě observatoře zahlédli interní videostěny Winter a Weber.
Byl to „nejkrásnější kousek, který jsme kdy viděli, “ říká McQuaid. Cooper Hewitt pověřil Winter a Weber, aby vytvořili novou videostěnu, a řekl jim, že „Dynamické slunce“ bude středobodem výstavy „Nástroje: Rozšíření našeho dosahu“, která byla otevřena v prosinci 2014.
Instalace 7 x 6 stop byla umístěna vedle kusu nazvaného „Controller of the Universe“, který obsahoval sestavu ručních nástrojů, které daly muzejníkovi pocit, že jsou pánem své domény. Ale otočili se a uviděli malou Zemi vedle obrovského Slunce. "Chápete, že nejsme vládcem vesmíru, " říká McQuaid. "Je to velmi skromné - jak jsme malí."
Vizuální přitažlivost zdi (výstava je nyní zavřená) byla „okamžitá, “ říká. Nebylo tak zřejmé, proč byl považován za nástroj; tam byl malý vysvětlující text. Text však návštěvníkům sdělil, že data, která šla do videí, byla nástrojem, který astrofyzikům pomohl propojit změny na Slunci s událostmi na Zemi.
Video stěna Dynamic Sun je nepochybně uměním, říká Matilda McQuaid, kurátorka v Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum, v New Yorku. (Brendan McCabe) Mnoho lidí nerozumí tomuto propojení, říká David DeVorkin, spoluřešitel společnosti Dynamic Sun, který je také kurátorem ve Leteckém a kosmickém muzeu. "Když Slunce praští nebo škytá, Země nachladne, " říká.
V roce 1859 například vzplanutí pozorované britským astronomem Richardem Carringtonem vedlo k obrovskému magnetickému pulsu, který zničil telegrafní systémy a vytvořil barevné aurory na celé planetě. Od té doby se objevily další světlice, vyřazující telefonní služby a elektrárny.
Tento typ odkazu na výstavu Dynamic Sun - a zadní příběh o tom, jak byl vyvinut - nebyl vytvořen ve Leteckém a kosmickém muzeu, ale nakonec bude.
I bez vzdělávací složky jsou návštěvníci přijímáni. Muzeum je obvykle chaotické se spoustou energických dětí. Nejvíc, kdo někdo utratí za konkrétní položku, je 30 sekund, říká DeVorkin. Ale u Dynamického slunce je „doba setrvání delší než to, co normálně vidíme - někdy to trvá i několik minut.“
To je pro Webera a Wintera vzrušující. Pro Webera je to všechno o hledání způsobů, jak zapojit lidi do vědy. Dynamické slunce v muzeu letectví a vesmíru tuto angažovanost velmi posílí. "Tolik očí to uvidí, " říká.
Winter říká, že Dynamic Sun „byl vášnivým projektem“ a dodal: „Rozhodně jsem to neudělal pro šílené peníze na videostěny.“ Když jsem to viděl na Air and Space, který nazývá „jedním z nejvíce úctyhodných míst na planetě, “říká, „ dosažení života. “
