Солнце живительно, мощно, далеко и немного неизвестно большинству из нас. Но теперь эфирную красоту - и мощную ярость - крупнейшей звезды нашей солнечной системы можно ощутить близко, в сверхвысоком разрешении и сногсшибательном цвете, благодаря видеоинсталляции, которая является отчасти научным уроком и отчасти исполнительским искусством.
Видеостена размером 7 на 6 футов в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики устраняет разрыв в 93 миллиона миль между Землей и Солнцем. Разрешение экрана при 4096 на 4096 пикселей более чем в два раза выше, чем у обычного телевизора высокой четкости. Видео, показанное в виде петель, представляет собой объединение удивительного количества данных в реальном времени; зрители инсталляции «Динамическое солнце» получают возможность наблюдать корональные петли, солнечные пятна, солнечные вспышки и другие виды солнечной активности в течение 24 часов после их появления.
Технологический подвиг - детище двух смитсоновских астрофизиков, которые решили, что нет никаких причин, по которым наука не может быть искусной.
«Я думаю, что это привлекательно, даже если вы не понимаете, что видите», - говорит Генри «Тре» Винтер III - ведущий архитектор проекта - Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Когда кто-то воспринимает дисплей, «он превосходит знания и действительно поражает человеческий опыт», - говорит он.
«Подобное визуальное представление всегда полезно для того, чтобы избавить людей от этого чувства чуда», - говорит коллега Уинтера и со-архитектор Марк Вебер.
Разрешение экрана при 4096 на 4096 пикселей более чем в два раза выше, чем у обычного телевизора высокой четкости. (Брендан МакКейб) Но он также хочет, чтобы они видели постоянно меняющиеся и динамичные аспекты Солнца. «Визуально у людей очень плоский взгляд на Солнце», - говорит Вебер. Цель состоит в том, чтобы они «заменили эту картину в своем разуме и поняли, что есть целый другой аспект солнца, который красив и сложен».
Он и Уинтер хотят распространить это Евангелие и охватить как можно больше людей. Видеостена в Музее авиации и космонавтики будет экспонироваться до 2019 года, они строят еще одну, которая будет поставлена в 2018 году для открытия отреставрированного Кливлендского музея естественной истории, и они собирают средства для строительства стены в Кембриджском обществе. Библиотека в штате Массачусетс.
«Визуально у людей очень плоский взгляд на Солнце», - говорит Марк Вебер, один из создателей «Динамического Солнца». Цель состоит в том, чтобы они «заменили эту картину в своем сознании и поняли, что есть еще целый аспект солнца, красивый и сложный». (Брендан МакКейб) Взятие карты у видеоигров
Зима всегда была повозкой. Когда бюджеты стали жесткими, как это обычно бывает, Уинтер обошелся с тем, что он мог выкрасть и собрать вместе.
Появление Ассамблеи по атмосферным изображениям (AIA) поставило перед нами новые задачи. AIA, созданная совместно Центром передовых технологий Lockheed Martin и Смитсоновской астрофизической обсерваторией, представляет собой мощный набор из четырех параллельных телескопов, которые способны фотографировать солнце каждые 10 секунд на 10 различных каналах.
Устройство было установлено на обсерваторию солнечной динамики НАСА, орбиту, запущенную в 2010 году.
Обсерватория - это подвиг. Он находится на орбите, называемой геосинхронной, примерно в 22 000 миль над Землей, что позволяет непрерывно наблюдать за Солнцем и одновременно непрерывно загружать его данные. Цель состоит в том, чтобы дать ученым больше информации о влиянии Солнца на Землю, а изображения AIA дают им огромное окно в жизненный цикл Солнца и его особенности. Это также самая полная картина на свете.
В отличие от прошлых миссий, которые давали только частичное представление о Солнце: «Вы можете видеть все Солнце все время», - говорит Вебер.
Солнце - это огромный газовый шар, но он может иметь много разных температур одновременно, в диапазоне от 10 000 до 27 миллионов градусов по Фаренгейту. Длины волн соответствуют этим температурам, но с ними не связано никаких цветов. Таким образом, ученые добавляют цвет в качестве ключа, чтобы помочь в их исследованиях и понимании. (Брендан МакКейб) Смитсоновским астрофизикам нужно было разобраться в этой огромной картине; По словам Вебера, AIA выдает около двух терабайт данных в день. Он также должен быть интегрирован с наблюдениями с других солнечных спутников и, согласно уставу НАСА, предоставлен ученым по всему миру. Они решили создать командную консоль для использования в Смитсоновской астрофизической обсерватории: первая видеостена.
Официальных денег для этого не было, поэтому Винтер создал его сам, используя инструменты, доступные обычному геймеру. «Я мог бы купить эти видеокарты за сотни долларов и выполнять работу компьютера за десять тысяч долларов», - говорит Винтер.
«Карты стали настолько мощными и недорогими, что я могу управлять огромным количеством потоков, которые идеально синхронизируются», - говорит он. Готовым продуктом был «один красивый холст».
Это также привлекло внимание официального представителя Смитсоновского университета, который отметил, что было бы замечательно установить его в одном из ведущих музеев Института в Национальном торговом центре в Вашингтоне.
На этот раз было небольшое количество денег - 200 000 долларов из грантов Смитсоновского института и НАСА - но Уинтер и Вебер все еще должны были собрать воедино время и ресурсы, чтобы сделать видеостену Музея авиации и космонавтики реальностью.
Но, говорит Вебер, «просто потому, что цвет произвольный, это не значит, что изображение произвольное». Он не хочет, чтобы зрители думали, что это только компьютерная графика; они - реальная сделка с цветом, добавленным для интереса. (Брендан МакКейб) Вебер также отметил, что много усилий было уделено выяснению того, как сжимать данные в файлы фильмов и перемещать эти файлы по всему миру без сбоев сервера. Он и Уинтер вместе с некоторыми коллегами разработали программное обеспечение, которое позволило передавать фильмы и автоматизировать весь процесс. Тем не менее, для загрузки одного фильма (содержащего несколько видеокадров) на серверы Музея авиации и космонавтики требуется почти 12 часов каждый день. Это всегда делается на ночь, чтобы избежать сбоев в дневное время.
Фильм является конечной точкой многоэтапного процесса, который начинается с данных, собранных AIA. Телескоп непрерывно отправляет отдельные посылки данных в лабораторию в Белых Песках, Нью-Мексико. Затем эта лаборатория отправляет дискретные пакеты в Стэнфорд, где они повторно собираются в формат изображения. Стэнфорд автоматически архивирует изображения и предоставляет их исследователям по запросу. Поскольку данных так много, по всему миру существует несколько серверов-концентраторов, и Смитсоновская обсерватория является важным центром обмена данными с коллегами. Зима и Вебер также напрямую касаются реки данных, чтобы собрать ежедневные фильмы.
Винтер и Вебер делятся данными со своими партнерами по всему миру, и они также начинают собирать фильмы для видеостены Музея авиации и космонавтики. Это включает в себя «раскрашивание» изображений - добавление красного, желтого, фиолетового или зеленого для представления различных температур.
Солнце - это огромный газовый шар, но он может иметь много разных температур одновременно, в диапазоне от 10 000 до 27 миллионов градусов по Фаренгейту. AIA фиксирует длины волн, соответствующие этим температурам, но с ними не связано никаких цветов. Таким образом, ученые добавляют цвет в качестве ключа, чтобы помочь в их исследованиях и понимании.
Цвета также делают некоторые довольно интенсивные визуальные эффекты. Поскольку видео движется через температуры, оно создает калейдоскоп смещения цветов.
Но, говорит Вебер, «просто потому, что цвет произвольный, это не значит, что изображение произвольное». Он не хочет, чтобы зрители думали, что это только компьютерная графика; они - реальная сделка с цветом, добавленным для интереса.
Эти два ученых также добавили истинное представление о масштабе Земли; диаметр Солнца в 109 раз больше диаметра Земли, что означает, что около одного миллиона Земли может поместиться внутри Солнца.
Это потрясающе, потому что Земля - это крошечная частичка в нижнем углу видео. «Вы немного лучше понимаете наше место во вселенной», - говорит Винтер.
Музей обычно хаотичен с большим количеством энергичных детей. Куратор Дэвид ДеВоркин говорит, что больше всего кто-то тратит на какой-то конкретный предмет - 30 секунд. Но с «Динамичным солнцем» «время задержки больше, чем мы обычно видим, - иногда оно увеличивается до нескольких минут» (Брендан МакКейб) Художественная деятельность
И это природа искусства - заставлять нас подвергать сомнению наш опыт, удивляться нашему человечеству и вдохновлять нас знать больше.
Зиму все чаще просят прокомментировать Dynamic Sun как произведение искусства. В апреле он принял участие в Гарвардском семинаре «Искусство, технологии, психика», выступив с докладом «Большие данные для большого искусства».
«Я начал носить берет», - говорит он в шутку, потому что считает себя художником. Он говорит, что страсть и креативность между искусством и наукой разделяются: «На самом деле наука прекрасна».
Видеостена «Динамическое солнце», безусловно, является искусством, говорит Матильда МакКуэйд, куратор Cooper Hewitt, Смитсоновского музея дизайна в Нью-Йорке. Она и сокуратор в основном наткнулись на видеостену, когда искали вещи, которые можно было бы выставить на выставке, чтобы открыть Купер Хьюитт после трехлетней реконструкции. Они искали предметы из коллекции Смитсоновского института и были заинтригованы Астрофизической обсерваторией. Во время посещения Обсерватории они увидели внутреннюю видеостену Винтера и Вебера.
«Это была самая красивая вещь, которую мы видели за долгое время», - говорит МакКуэйд. Купер Хьюитт поручил Винтеру и Веберу сделать новую видеостену и сказал им, что «Динамичное солнце» станет центральным экспонатом выставки «Инструменты: расширение нашего охвата», которая открылась в декабре 2014 года.
Инсталляция размером 7 на 6 футов была помещена рядом с произведением под названием «Контроллер Вселенной», в котором было представлено множество ручных инструментов, которые давали посетителю музея ощущение того, что он является хозяином своей области. Но, обернувшись, они увидели крошечную Землю рядом с огромным Солнцем. «Вы понимаете, что мы не контролируем вселенную», - говорит МакКуэйд. «Это очень унизительно - как мы малы».
Визуальная привлекательность стены (выставка сейчас закрыта) была «мгновенной», говорит она. Это было не так легко понять, почему это считалось инструментом; было мало пояснительного текста. Но текст сказал посетителям, что данные, которые вошли в видео, были инструментом, который помог астрофизикам связать изменения на Солнце с событиями на Земле.
Видеостена «Динамическое солнце», безусловно, является искусством, говорит Матильда МакКуэйд, куратор Cooper Hewitt, Смитсоновского музея дизайна в Нью-Йорке. (Брендан МакКейб) Многие люди не понимают эту связь, говорит Дэвид ДеВоркин, соавтор проекта «Динамическое солнце», который также является куратором в Музее авиации и космонавтики. «Когда Солнце срыгивает или икает, Земля простужается», - говорит он.
Например, в 1859 году вспышка, наблюдаемая британским астрономом Ричардом Каррингтоном, привела к сильному магнитному импульсу, который разрушил телеграфные системы и создал красочные сияния по всей планете. С тех пор произошли и другие вспышки, которые отключили телефонную связь и электростанции.
Такого рода ссылка на выставку «Динамичное солнце» - и предыстория ее разработки - не была сделана в Музее авиации и космонавтики, но в конечном итоге будет.
Даже без образовательного компонента посетители очарованы. Музей обычно хаотичен с большим количеством энергичных детей. «Больше всего кто-то тратит на какой-то конкретный предмет - 30 секунд», - говорит ДеВоркин. Но с «Динамическим солнцем» «время задержки больше, чем мы обычно видим, - иногда оно увеличивается до нескольких минут».
Это захватывающе для Вебера и Винтера. Для Вебера это все о поиске способов вовлечения людей в науку. «Динамичное солнце» в Музее авиации и космонавтики значительно увеличит эту заинтересованность. «Очень многие глазные яблоки увидят это», - говорит он.
Уинтер говорит, что «Динамическое солнце» «было страстным проектом», добавив: «Я определенно не делал этого ради безумных видео-денег на стенах». Показывая его в эфире и космосе, который он называет «одним из самые впечатляющие места на планете », - говорит он, -« достижение на всю жизнь ».
