Слънцето е животворно, мощно, далечно и малко непознато за повечето от нас. Но сега ефирната красота - и мощната ярост - на най-голямата звезда на нашата Слънчева система може да бъде изпитана отблизо, в свръхвисока резолюция и оцветяващ поглед цвят, благодарение на видео инсталация, която е част от научен урок и частно изкуство.
Видео стената 7 на 6 фута в Националния музей на въздуха и космоса в Смитсониан затваря пропастта от 93 милиона мили между Земята и Слънцето. Разделителната способност на дисплея, 4 096 на 4 096 пиксела, е повече от двойно по-голяма от тази на типичния телевизор с висока разделителна способност. Видеоклипът, показан на бримки, е обединяване на изумително количество данни в реално време; зрителите на инсталацията „Динамично слънце“ стават свидетели на коронални бримки, слънчеви петна, слънчеви пламъци и други слънчеви дейности в рамките на 24 часа от появата им.
Технологичният подвиг е създаването на двама астрофизици на Смитсън, които решиха, че няма причина науката да не може да бъде изкусна.
„Мисля, че е ангажиращо, дори ако не разбирате какво виждате“, казва Хенри „Трей“ Зима III - водещият архитект на проекта - от Харвард-Смитсонианския център за астрофизика. Когато някой вземе на дисплея, „той надхвърля знанието и наистина удря човешкото преживяване“, казва той.
„Визуализация като тази винаги е добра за извличане на чувството за учудване от хората“, казва колегата на Winter и съ-архитект Марк Вебер.
Разделителната способност на дисплея, 4 096 на 4 096 пиксела, е повече от двойно по-голяма от тази на типичния телевизор с висока разделителна способност. (Брендън Маккейб) Но той също така иска те да видят постоянно променящите се и динамични аспекти на Слънцето. „Визуално хората имат много плоска гледка към Слънцето“, казва Вебер. Целта е те да „заменят тази картина в ума си и да разберат, че има цял друг аспект на слънцето, който е красив и сложен.“
Той и Зимата искат да разпространят това евангелие и да достигнат до колкото се може повече хора. Видеостената в Музея на въздуха и Космоса ще бъде изложена през 2019 г. Те изграждат още една, която ще бъде предадена през 2018 г. за откриването на възстановения природонаучен музей в Кливланд и те обхващат финансиране за стена в публичния Кеймбридж Библиотека в Масачузетс.
„Визуално хората имат много плосък изглед към Слънцето“, казва Марк Вебер, един от създателите на „Dynamic Sun“. Целта е те да „заменят тази картина в ума си и да разберат, че има цял друг аспект на слънцето, който е красив и сложен.“ (Брендън Маккейб) Взимане на карта от видео геймърите
Зимата винаги е била калайджия. Когато бюджетите са се стегнали - както обикновено те правят - Зимата е направила това, което той може да одраска и да изстърже заедно.
Появата на Асамблеята за атмосферни изображения (AIA) представи нов набор от предизвикателства. AIA - изградена съвместно от Центъра за модерни технологии на Lockheed Martin и Смитсоновската астрофизична обсерватория - е мощен набор от четири паралелни телескопа, които могат да правят снимки на слънцето на всеки 10 секунди, на 10 различни канала.
Устройството беше монтирано на обсерваторията на Solar Dynamics на НАСА, орбитър, пуснат през 2010 г.
Обсерваторията е самият подвиг. Тя е в орбита - наречена геосинхронна, на около 22 000 мили над Земята - която позволява непрекъснато наблюдение на Слънцето и едновременно непрекъснато изтегляне на неговите данни. Целта е да се даде на учените повече информация за влиянието на Слънцето върху Земята, а образите на AIA им дават огромен прозорец в жизнения цикъл на Слънцето и неговите идиосинкразии. Това е и най-пълната картина досега.
За разлика от миналите мисии, които само даваха частични гледки към Слънцето, "Вие виждате цялото Слънце през цялото време", казва Вебер.
Слънцето е огромна топка газ, но може да има много различни температури едновременно, вариращи от 10 000–27 милиона градуса по Фаренхайт. Дължините на вълните съответстват на тези температури, но няма цветове, свързани с тях. Така учените добавят цвят като ключ за подпомагане на техните изследвания и разбиране. (Брендън Маккейб) Смитсоновите астрофизици имаха нужда да осмислят тази огромна картина; AIA изплюва по два терабайта данни на ден, казва Вебер. Той също така трябва да бъде интегриран с наблюдения от други слънчеви спътници и, както е съгласно устава на НАСА, споделен с учени по целия свят. Те решават да създадат командна конзола за използване в обсерваторията за астрофизика Smithsonian: първата видео стена.
Нямаше официални пари за това, затова Winter го изгради сам, използвайки инструментите, достъпни за обикновения геймър. „Бих могъл да купя тези видеокарти за стотици долари и да върша работата на компютър с десет хиляди долара“, казва Уинтър.
„Картите станаха толкова мощни и евтини, че мога да пускам огромен брой потоци, които се синхронизират перфектно заедно“, казва той. Готовият продукт беше „едно красиво платно“.
Това също привлече погледа на гостуващ служител на Smithsonian, който отбеляза, че би било чудесно да бъде инсталиран в един от водещите музеи на институцията в National Mall във Вашингтон.
Този път имаше малко пари - 200 000 долара от безвъзмездните средства на Смитсониан и НАСА, но Зимата и Вебер все още трябваше да сплотяват време и ресурси, за да превърнат видео стената на Музея на въздуха и Космоса в реалност.
Но, казва Вебер, „Само защото цветът е произволен, не означава, че изображението е произволно.“ Той не иска зрителите да мислят, че са само компютърно генерирана графика; те са истинската сделка с цвят, добавен за интерес. (Брендън Маккейб) Много усилия също са вложени в намирането как да компресирате данните във филмови файлове и да премествате тези файлове по целия свят, без да сривате сървър, казва Вебер. Той и Уинтър, заедно с някои колеги, разработиха софтуер, който направи възможно предаването на филмите и автоматизирането на целия процес. Все пак са необходими почти 12 часа, за да изтеглите един филм (който съдържа множество видео контури) на сървърите на Музея на въздуха и Космоса всеки ден. Винаги се прави за една нощ, за да се избегнат сривове през деня.
Филмът е крайна точка на многоетапен процес, който започва с данните, събрани от AIA. Телескопът непрекъснато изпраща изолирани колети с данни в лаборатория в Уайт Пясък, Ню Мексико. След това тази лаборатория изпраща дискретни пакети до Станфорд, където отново се сглобяват във формат на изображението. Станфорд автоматично архивира изображенията и ги предоставя на изследователите при поискване. Тъй като има толкова много данни, има много сървърни центрове по целия свят - и Смитсоновската обсерватория е ключов център за споделяне на данните с колегите. Зима и Вебер също директно докосват реката от данни, за да съберат ежедневните филми.
Уинтър и Вебер споделят данните с партньорите си по целия свят и те също започват да сглобяват филмите за видео стената на Музея на въздуха и Космоса. Това включва „оцветяване“ на изображенията - добавяне на червено, жълто, лилаво или зелено за представяне на различни температури.
Слънцето е огромна топка газ, но може да има много различни температури едновременно, вариращи от 10 000–27 милиона градуса по Фаренхайт. AIA улавя дължините на вълните, които съответстват на тези температури, но няма цветове, свързани с тях. Така учените добавят цвят като ключ за подпомагане на техните изследвания и разбиране.
Цветовете също се правят на доста интензивни визуализации. Докато видеото се движи през температурите, той създава калейдоскоп с изместващи се цветове.
Но, казва Вебер, „Само защото цветът е произволен, не означава, че изображението е произволно.“ Той не иска зрителите да мислят, че са само компютърно генерирана графика; те са истинската сделка с цвят, добавен за интерес.
Двамата учени също са добавили истинско мащабно представяне на Земята; диаметърът на Слънцето е 109 пъти по-голям от земния, което означава, че нещо като един милион Земя би могло да се побере в Слънцето.
Зашеметяващо е, защото Земята е само едно мъничко петънце в долния ъгъл на видеото. „Разбирате малко по-добре нашето място във Вселената“, казва Уинтър.
Музеят обикновено е хаотичен с много енергични деца. Кураторът Дейвид ДеВоркин е най-многото, което някой отделя за определен артикул. Но при Dynamic Sun „времето за задържане е по-дълго от това, което обикновено виждаме - понякога се увеличава до няколко минути.“ (Брендън Маккейб) Артистично начинание
И това е естеството на изкуството - да ни накара да поставим под въпрос опита си, да се чудим на нашата човечност и да ни вдъхнови да знаем повече.
Зимата все повече се моли да коментира Dynamic Sun като произведение на изкуството. През април той участва в семинар в Харвард „Изкуство, технологии, психика“, като изнесе беседа на тема „Големи данни на голямото изкуство“.
"Започнах да нося барета", казва той шеговито, защото се смята за художник. Страстта и креативността между изкуството и науката се споделят, казва той и добавя: „Наука всъщност е красива.“
Видео стената на Dynamic Sun е безспорно изкуство, казва Матилда Маккуайд, уредник в Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum в Ню Йорк. Тя и съучител по принцип се натъкнаха на видео стената, когато търсеха неща, които да поставят в експонат, за да отворят Cooper Hewitt след тригодишен ремонт. Те търсеха парчета от колекцията на Смитсонов и бяха заинтригувани от Обсерваторията по астрофизика. При посещение в Обсерваторията те видяха вътрешната видео стена на Winter and Weber.
Това беше „най-красивото парче, което сме виждали от много време“, казва Маккуейд. Cooper Hewitt възложи на Winter and Weber да направят нова видеостена и им каза, че „Dynamic Sun“ ще бъде в центъра на изложението „Tools: Extending Our Reach“, което отвори врати през декември 2014 г.
Инсталацията 7 на 6 фута беше поставена до парче, наречено „Контролер на Вселената“, което включваше сглобяване на ръчни инструменти, които дават на музейния човек усещането да бъде господар на своята област. Но като се обърнаха, те видяха мъничката Земя до огромното Слънце. „Разбирате, че ние не контролираме Вселената“, казва Маккуейд. "Много е смирено - колко сме малки."
Визуалната привлекателност на стената (изложбата вече е затворена) беше „моментална“, казва тя. Не беше толкова очевидно защо се смята за инструмент; имаше малко обяснителен текст. Но текстът каза на посетителите, че данните, които влизат във видеоклиповете, са инструмент за подпомагане на астрофизиците да свържат промените на Слънцето със събитията на Земята.
Видео стената на Dynamic Sun е безспорно изкуство, казва Матилда Маккуайд, уредник в Купър Хюит, музей на дизайна на Smithsonian, в Ню Йорк. (Брендън Маккейб) Много хора не разбират тази връзка, казва Дейвид ДеВоркин, сътрудник на Dynamic Sun, който също е уредник в Музея на въздуха и Космоса. „Когато Слънцето изригва или хълца, Земята настинка“, казва той.
Например, през 1859 г. огън, наблюдаван от британския астроном Ричард Карингтън, доведе до огромен магнитен импулс, който унищожи телеграфните системи и създаде цветни аврори по цялата планета. Оттогава има и други взривове, нокаутиращи телефонни услуги и електроцентрали.
Този тип връзка с изложбата „Динамично слънце“ - и историята за това как е разработена - не е направена в Музея на въздуха и космоса, но в крайна сметка ще бъде.
Дори и без образователния компонент посетителите влизат. Музеят обикновено е хаотичен с много енергични деца. Най-многото, което някой отделя за определен предмет, е 30 секунди, казва DeVorkin. Но при Dynamic Sun „времето за задържане е по-дълго от това, което обикновено виждаме - понякога се увеличава до няколко минути“.
Това е вълнуващо за Вебер и Зимата. За Вебер всичко е да намери начини да ангажира хората в науката. Присъствието на динамичното слънце в музея на въздуха и космоса ще засили значително този ангажимент. „Толкова много очни ябълки ще го видят“, казва той.
Winter казва, че Dynamic Sun „е бил страстен проект“, добавяйки: „Определено не съм го направил заради лудите пари за видео стена там.“ Той се показва в Air and Space, който той нарича „един от най-страховитите места на планетата “е, казва той, „ постигането на цял живот “.
