https://frosthead.com

Mona Lisa rejser med laser, til rummet og tilbage igen

Kunst buffs er ikke de eneste, der er fascineret af Leonardo da Vincis Mona Lisa . I et sjovt eksperiment i 2005 analyserede en gruppe forskere fra University of Amsterdam Mona Lisas berømte smil. De kørte en scannet gengivelse af maleriet gennem software om ”følelsesgenkendelse”, som konkluderede, at Mona var nøjagtigt 83 procent glad, 9 procent væmmes, 6 procent var bange, 2 procent vred, 1 procent neutral - og fuldstændig overrasket.

I 2010 brugte videnskabsfolk i Frankrig røntgenfluorescensspektrometri på maleriet og fandt, at da Vinci påførte lag på tynde lag glasurer og maling for at opnå motivets fejlfri hudfarve. Derefter udgik italienske arkæologer i det forgangne ​​år skeletresterne til Lisa Gherardini, den mistænkte sidstnævnte for portrættet, i Firenze i håb om en gang for alle at identificere den rigtige Mona Lisa.

Og nu har endda NASA interesseret sig for da Vincis hyggelige dame.

I et eksperiment i laserkommunikation strålede forskere ved Next Generation Satellite Laser Ranging (NGSLR) station ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, et digitalt billede af Mona Lisa til Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) omkring 240.000 miles væk .

”Dette er første gang nogen har opnået envejs-laserkommunikation i planetariske afstande, ” siger David Smith fra Massachusetts Institute of Technology i en nylig pressemeddelelse. Smith er Lunar Orbiter Laser Altimeters vigtigste efterforsker.

NASA-forskere har indtil dette tidspunkt brugt radiobølger til at spore og kommunikere med satellitter, der rejser uden for Jordens bane. Fremover overvejer de imidlertid lasere, der kan transmittere flere data med en hurtigere hastighed end radiosignaler.

LRO, en satellit, der har kredset om månen og kortlagt dens overflade siden 2009, var det perfekte testtilfælde. Rumfartøjet er det eneste i øjeblikket uden for Jordens bane, der er i stand til at modtage lasere; det kan spores ved hjælp af både lasere og radio.

Men af ​​alle billeder, der skal sendes, hvorfor Mona Lisa ?

”Vi valgte Mona Lisa, fordi det er et velkendt billede med en masse subtiliteter, som hjalp os med at se effekten af ​​transmissionsfejl, ” siger Xiaoli Sun, en videnskabsmand ved NASA Goddard og hovedforfatter af en nylig artikel om projektet i Optik Express .

Sådan ryddes transmissionsfejl For at rydde op i transmissionsfejl introduceret af jordens atmosfære (venstre) anvendte Goddard-forskere Reed-Solomon fejlkorrektion (højre). (Billedet med tilladelse fra Xiaoli Sun, NASA Goddard)

Det digitale billede red i det væsentlige “piggyback” på laserimpulser, der regelmæssigt stråles på LRO for at følge dens placering i rummet. NASA beskriver processen mere detaljeret i sin pressemeddelelse:

Præcis timing var nøglen til transmission af billedet. Sol og kolleger delte Mona Lisa-billedet i en række 152 pixels med 200 pixels. Hver pixel blev konverteret til en grå nuance repræsenteret med et tal mellem nul og 4.095. Hver pixel blev transmitteret ved hjælp af en laserpuls, hvor pulsen blev fyret i en af ​​4.096 mulige tidsvinduer i løbet af et kort tidsvindue tildelt til lasersporing. Det komplette billede blev transmitteret med en datahastighed på ca. 300 bit pr. Sekund.

Satellitten sammensatte det fulde billede og sendte det derefter tilbage via radiobølger. Portrættet blev ikke transmitteret perfekt; naturlig forstyrrelse af laseren, da den passerede gennem Jordens atmosfære, tegner sig for de tomme pixels i billedet, der er vist ovenfor. (På et tidspunkt, mens billedet blev sendt til LRO, blev der registreret en fly inden for fem grader fra laseren, og laseren blev blokeret for det tidspunkt, hvilket forklarer den lodrette hvide stribe, der løber gennem billedet.) Sol og hans team rengøres op billedet ved hjælp af det, der kaldes Reed-Solomon fejlkorrigeringskodning.

Eksperimentet vil sandsynligvis være det første af mange. ”Denne stifindende præstation sætter scenen for Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD), en laserkommunikationsdemonstration med høj datahastighed, der vil være et centralt element i NASAs næste månemission, Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), ” siger Goddards Richard Vondrak, LRO-stedfortræder projektforsker, i pressemeddelelsen.

På en enklere note kan jeg dog ikke undgå at undre mig: hvad ville da Vinci synes om Mona Lisas kosmiske rejse?

Mona Lisa rejser med laser, til rummet og tilbage igen