Lunar Orbiter Image Recovery Project

Fotografia Pământului făcută de Lunar Orbiter 1 în 1966, așa cum a fost arătată inițial publicului, are numeroase defecte și dungi

Această fotografie arată îmbunătățirea calității imaginii după achiziționarea și reprocesarea de către LOIRP

Lunar Orbiter Image Recovery Project ( LOIRP ) este un proiect NASA , SkyCorp, SpaceRef Interactive și finanțat privat pentru a digitaliza casetele de date analogice originale ale celor cinci nave spațiale ale programului Lunar Orbiter trimise pe Lună în 1966 și 1967. ^[1] Prima fotografie recuperat cu succes din proiect a fost publicat în noiembrie 2008. A fost prima fotografie a Pământului de pe Lună, făcută în august 1966. La 20 februarie 2014, proiectul a anunțat că a finalizat partea principală de achiziție a proiectului. O fotografie de rezoluție medie, cea mai mare parte a unei fotografii de înaltă rezoluție și părți din alte trei fotografii lipsesc, aparent din cauza lacunelor din momentul în care au fost înregistrate. ^[2] Restul fotografiilor Lunar Orbiter au fost recuperate cu succes ^[2] și au fost publicate pe sistemul de date planetare al NASA. ^[3]

Context istoric

Fotografiile făcute de nava spațială a programului Lunar Orbiter au fost utilizate în primul rând pentru a localiza punctele de aterizare ale navei spațiale pilotate de programul Apollo . Odată ce aceste misiuni au fost finalizate, datele, despre aproximativ 1.500 de benzi, au fost în mare măsură trecute cu vederea deoarece își îndepliniseră scopul. Benzile originale au fost arhivate cu atenție timp de 20 de ani de către guvernul din Maryland . Când casetele au fost returnate la Jet Propulsion Laboratory (JPL) al NASA în 1986, decizia de a arunca casetele a fost luată de arhivista Nancy Evans. Ea a decis că benzile trebuie păstrate și își amintește: „Nu puteam scăpa moral de aceste lucruri”. ^[4]

În câțiva ani, Nancy Evans și câțiva colegi au reușit să înceapă un mic proiect cu finanțare de la NASA. Au reușit să găsească patru unități rare de bandă magnetică Ampex FR-900 (unități foarte specializate care au fost utilizate doar de agenții guvernamentale precum FAA, USAF și NASA). Înfășurarea modelului FR-900 a fost adaptată de la formatul Quadruplex de 2 inci , doar în cazul modelului FR-900, unitatea este proiectată pentru a înregistra un semnal analogic de bandă largă de orice tip pentru instrumentație de control sau alte scopuri, mai degrabă decât în ​​mod specific un semnal video, cum este cazul Quad-ului de doi inci. De-a lungul timpului, echipa lui Evans a colectat, de asemenea, excesul de documentație și piese de schimb pentru unitățile de bandă de la diverse surse guvernamentale.

Proiectul a reușit să obțină datele analogice brute de pe benzi, dar, pentru a genera fotografiile, au descoperit că aveau nevoie de hardware special de demodulare care fusese folosit de programul Lunar Orbiter, dar nu mai exista. Membrii echipei au încercat să obțină finanțare de la NASA și surse private pentru a construi hardware-ul, dar nu au reușit. În cele din urmă, atât Nancy Evans, cât și Mark Nelson au trecut la alte proiecte în timp ce unitățile de bandă erau în garajul lui Evans. ^[5]

În 2004 Philip Horzempa cerceta programul Lunar Orbiter la Biroul de Istorie al NASA din Washington . În arhivele NASA a dat peste o notă din 1996 care conținea o propunere a lui Mark Nelson de a digitaliza fotografiile din programul Lunar Orbiter. După aproximativ un an de cercetări, Horzempa l-a contactat pe Mark Nelson. ^[6] Cei doi au decis să găsească finanțare și să reia recuperarea casetelor Lunar Orbiter. Au contactat-o ​​pe Jen Heldmann de la Centrul de Cercetare Ames al NASA.

La începutul anului 2007, Horzempa a vorbit despre încercarea de recuperare a casetelor Lunar Orbiter pe un forum web, NASASpaceflight.com. În consecință, Dennis Wingo l-a contactat pe Philip Horzempa prin intermediul acestui forum. Horzempa l-a pus pe Wingo în contact cu Nelson și Evans, care l-au invitat pe Wingo să se alăture echipei. Pe lângă unitățile de bandă menționate mai sus, Nelson a reușit să obțină mai multe capete de bandă. ^[7] Unitățile de bandă erau absolut esențiale pentru orice încercare de a citi casetele de date originale Lunar Orbiter.

Dennis Wingo este președintele firmei de inginerie aerospațială SkyCorp și a lucrat mult timp în sectoarele spațiului și tehnologiei informației. Știa că poate reuni abilitățile tehnice pentru a aborda reconstrucția unității de bandă, putea găsi contacte la NASA și, cel mai important, știa că Luna devine din nou o problemă de actualitate. Wingo a spus: „Știam valoarea unităților de bandă și a casetelor”. ^[4] Un alt grup a gândit același lucru, scriind: „Viitoarele misiuni pe Lună au reaprins comunitatea lunară și au reînnoit interesul pentru datele orbitelor lunare”. ^[8]

O nouă navă spațială, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), a intrat pe orbita Lunii pe 23 iunie 2009 și, după testare, și-a început misiunea fotografică în septembrie. ^[9] Unul dintre principalele obiective ale LRO este evaluarea riscului pentru persoanele care lucrează la suprafața Lunii. LRO poate face fotografii de suprafață comparabile cu fotografiile cu rezoluție mai mare făcute pe Lună în epoca Apollo. Fotografiile originale ale orbitei lunare erau fotografiile cu cea mai înaltă rezoluție făcute vreodată pe Lună înainte de fotografia LRO. ^[10] Fotografiile digitalizate din programul Lunar Orbiter ar fi de mare valoare pentru oamenii de știință care studiază modificările de pe suprafața lunară.

Abilități și infrastructură

Jumătatea anterioară a structurilor LOIRP

În februarie 2007, Wingo a inspectat pentru prima dată cele patru Ampex FR-900 în garajul lui Evans. Fiecare unitate avea o înălțime de aproximativ 1,8 metri, o lățime de 3 metri (0,9 metri), adânc asemănătoare frigiderului și cântărea aproximativ 270 kg. Toate acestea erau acoperite cu straturi groase de praf și pânze de păianjen. Au fost depozitate cu un palet de manuale și diagrame pentru unitățile de bandă, împreună cu copii pe hârtie ale datelor referitoare la fotografiile lunare. Între timp, benzile au fost depozitate în siguranță într-un depozit cu aer condiționat. Erau în jur de 1.500 de benzi, toate în cutii, stivuite pe paleți și învelite în folie termocontractabilă. ^[11]

Wingo și Keith Cowing, președintele SpaceRef Interactive, au fost acum co-lideri ai Lunar Orbiter Image Recovery Project (LOIRP). Atât Cowing, cât și Wingo au oferit fondurile necesare pentru a începe proiectul. Au petrecut aproximativ un an căutând finanțare suplimentară, facilități, documentație și expertiză. Pete Worden, directorul Centrului de Cercetare Ames al NASA , a fost de acord să păstreze unitățile de bandă și benzile în spațiul de depozitare neutilizat până când s-au găsit fonduri și facilități pentru a începe proiectul de restaurare. În aprilie 2007, Jet Propulsion Laboratory a livrat casetele în custodia Centrului de Cercetare Ames. De asemenea, Evans a transferat proprietatea asupra unităților FR-900 către Wingo și Cowing. Cei doi au angajat două camioane de transfer, au încărcat unitățile de bandă și documentația într-un camion și au încărcat paletele benzilor de date analogice în celălalt camion. Cowing și Wingo au condus apoi camioanele de la Burbank la Mountain View . Discurile și benzile au rămas în stoc timp de aproximativ un an, în timp ce se căutau finanțare pentru proiect.

Deoarece echipa avea nevoie de o instalație cu încălzire și răcire adecvată și o chiuvetă, clădirile disponibile chiar în fața porții Centrului de Cercetare Ames au fost reduse la două: o frizerie și un restaurant McDonald's care închiseseră săptămâni mai devreme. Frizeria era relativ mică, deci lucrul acolo ar fi cerut ca benzile să fie păstrate într-un depozit separat. Pe de altă parte, fostul McDonald's era mult mai mare, avea o iluminare bună, putere adecvată, aer condiționat și parcare. S-a constatat că clădirea necesită unele îmbunătățiri în cablarea electrică. În iulie 2008, echipa s-a mutat în fosta McDonald's (clădirea 596), numită acum „McMoon's”.

Wingo și Cowing au găsit rapid o expertiză mai mare la Ken Zin, un veteran al armatei Statelor Unite , care avea o vastă experiență în domeniul aparatelor cu bandă analogică, inclusiv seria FR-900. Întâmplător, fratele lui Zin a lucrat la Centrul de Cercetare Ames al NASA și de aceea Wingo și Cowing au luat prima legătură cu Zin. Cu asistența lui Ken Davidian la sediul NASA, s-a găsit finanțare în 2008 pentru un proiect pilot care să demonstreze că unitățile ar putea fi reparate și că fotografiile ar putea fi recuperate din casetele originale. Primul scop a fost dezasamblarea metodică și curățarea unităților de bandă. Între timp, Zin a început să testeze sistemele de unități de bandă și să întocmească o listă de dispozitive pentru înlocuire și renovare. Piesele pentru unități au fost achiziționate de pe eBay, magazinele electronice online și alte locuri.

Management și recrutare

Wingo și Cowing s-au angajat în gestionarea proiectelor: comandarea pieselor de schimb, gestionarea fondurilor, cercetarea companiilor specializate de reparații și recrutarea personalului pentru proiect. El a început să trimită un buletin informativ , care ulterior a fost transformat într-un blog, MoonViews.com, și să posteze fotografii pe pagina de Facebook a proiectului. Au fost angajați stagiari de la Universitatea de Stat din San Jose din apropiere, iar echipa a solicitat ajutor de la angajații Ampex pensionari și bloggeri cu un public pe care ar putea să-l poată ajuta. Dr. Lisa Gaddis din proiectul Geological Survey al Statelor Unite a colaborat, de asemenea, la proiectul de digitalizare a filmelor Lunar Orbiter și Charlie Byrne, care a scris memo-ul recomandând ca datele Lunar Orbiter să fie stocate pe bandă magnetică. Proiectul a fost prezentat în Los Angeles Times ^[4] , Computerworld ^[12] , National Geographic ^[13] , Associated Press ^[14] , American Libraries ^[15] , ziare locale ^[16] și numeroase bloguri. ^{[17] [18] [19]}

În fiecare articol a fost inclus conceptul că fotografiile sunt un element vital al istoriei, dar mai presus de toate că conțin date științifice despre un timp, un loc și o calitate care nu a fost niciodată repetată. Sunt fotografii care pot ajuta la cercetarea în curs a Lunii și a climei Pământului. Pot exista și alte date pierdute din aceeași eră înregistrate folosind aceleași unități de bandă care ar putea beneficia de eforturile echipei LOIRP. ^{[4] [12] [20]}

Media și metadate

Teancuri de bobine de bandă de 70 mm în interiorul lui McMoon

Un grup de studenți de la NASA Astrobiology Academy a fost însărcinat să scoată toate casetele din cutii și să le pună în ordine. Fiecare bandă durează aproximativ o oră pentru a fi redată pe unitatea de bandă și conține o imagine cu rezoluție înaltă și o imagine cu rezoluție medie. ^[21]

Când a fost depusă la începutul anilor 1970, fiecare rolă de bandă a fost etichetată, înfășurată într-o pungă de plastic transparentă și închisă într-un recipient cu mu-metal și sigilată cu bandă de plastic galbenă. Etichete suplimentare au fost plasate pe exteriorul recipientului metalic. Fiecare bandă este etichetată cu un cod care constă de obicei din două litere și două numere, de exemplu: MT_19, WT_45 și GT_46. Unul dintre studenții Academiei de Astrobiologie și-a dat seama că prima literă indica care stație de la sol a înregistrat datele pe banda acelui container: „M” indică faptul că banda a fost înregistrată în Complexul de comunicare în spațiul profund din Madrid ; „W” indică faptul că banda a fost înregistrată în Woomera și „G” indică faptul că banda a fost înregistrată în Goldstone Deep Space Communications Complex . Această ipoteză a fost confirmată atunci când echipa a ascultat pista audio la începutul unor benzi, unde operatorul stației terestre recită informații despre bandă și înregistrare. Pe casetele marcate cu „M” operatorul are un accent distinct spaniol. Pe casetele marcate cu „W” operatorul are un accent distinct australian. Pe casetele marcate cu litera „G” operatorul vorbește cu accent american. Uneori, pista audio înregistrează un operator la o stație de inspecție vorbind cu un operator de la o altă stație de inspecție. Sunetul de deschidere al fiecărei benzi include data la care banda a fost înregistrată atât la ora locală, cât și la ora universală . Au existat alte probleme de confuzie cu casetele. Fiecare bandă ar trebui să conțină o pereche completă de imagini, dar unele conțin doar câteva minute de semnal audio, iar altele aceeași porțiune mică a unei imagini din nou și din nou. În primele etape ale proiectului, echipa a dorit să recupereze fotografiile care aveau cea mai mare valoare și impact, dar au constatat că era foarte mult timp să găsim fotografii în acel sortiment dezordonat de benzi.

Hardware și finanțare

Una dintre unitățile de bandă FR-900

Într-un mecanism de acționare a benzii magnetice complet și funcțional, capetele de acționare a benzii aplică un câmp magnetic foarte specific benzii; banda induce apoi o variație a curentului electric care este detectat. Datele de pe casetele Lunar Orbiter sunt apoi transmise într-un demodulator și printr-un convertor analog-digital astfel încât să poată fi introduse într-un computer pentru procesare digitală. Fiecare imagine este împărțită în benzi pe bandă, astfel încât computerul să poată crea o fotografie completă. ^[21] Înainte chiar de a începe proiectul, echipa a evaluat riscurile și a stabilit că există două: prima a fost că benzile s-au deteriorat până la punctul în care nu au putut fi citite; al doilea a fost că unitățile de bandă nu vor putea citi casetele. Etapele proiectului au fost definite pentru a verifica aceste riscuri în cel mai scurt timp posibil cu cheltuielile minime de bani.

Când proiectul a început efectiv în iulie 2008, rezultatele au venit rapid. În câteva săptămâni, prima unitate de bandă fusese alimentată, deși era clar că multe piese mai trebuiau înlocuite. ^[22] O săptămână suplimentară de curățare și testare a dezvăluit că între cele patru unități și loturile de piese de schimb erau suficiente surse de alimentare pentru a rula una dintre unitățile de bandă și că exista cel puțin un cap de lucru pentru unitate. ^[23] Capul este mecanismul care lasă banda și citește și scrie date, deci este de o importanță fundamentală; în cazul unităților de bandă Ampex FR-900, capetele nu au fost fabricate după 1974, nu pot fi înlocuite și pot fi recondiționate doar de o singură companie mică, cu cheltuieli mari. ^{[24] [25]}

După încă o lună de reparații, înlocuiri de piese, teste și reglaje, proiectul a obținut primul rezultat concret al bunătății benzilor. Fiecare bandă începe cu un clip audio scurt în format operator standard, iar unitățile de bandă au reușit să citească semnalul audio. ^[26] Acest lucru nu a necesitat utilizarea capetelor video necesare pentru a citi datele orbitei lunare de pe bandă, dar a arătat că benzile nu s-au deteriorat și că multe dintre subsistemele playerului de bandă erau în stare bună de funcționare. ^[27]

Documentația pentru unitățile de bandă a fost fundamental incompletă, ceea ce a împiedicat echipa să înțeleagă modul corect de reparare, întreținere și utilizare a unităților de bandă. Căutarea documentației a fost extinsă și de obicei dezamăgitoare, deoarece inginerii pensionari sau mai în vârstă s-au dovedit adesea că și-au curățat recent garajul. În blogul Dennis Wingo a scris: „Nu vă pot spune de câte ori am auzit povești similare despre manuale aruncate recent în ultimele șase luni”. ^[28] Echipa a aflat ulterior de la un prieten al unui prieten că înregistrările de întreținere stocate pe cardurile de deschidere (microfilme încorporate în cardurile perforate ale computerului) au fost păstrate de fostul manager de inginerie de teren al Ampex . Această documentație ar permite echipei să învețe procedurile corecte de reparație a unității de bandă și de aliniere mecanică. ^[29]

Comparație directă între fotografia originală și versiunea restaurată

În acest moment al restaurării, demodularea benzii devenise principala problemă. Echipa nu era sigură dacă placa demodulatorului care a venit cu sistemul era corectă, dacă aveau nevoie de una diferită sau dacă aveau nevoie de asta și de alta. În același timp, au descoperit o bandă care, din clipul audio inițial, părea să conțină o înregistrare demodulată a uneia dintre fotografii. Aceasta a fost o întâmplare, deoarece a însemnat că nu ar fi nevoie de un demodulator pentru a genera fotografii din acea bandă. Dacă echipa ar reuși să salveze acea imagine, proiectul ar dovedi „că unitatea ar putea fi recondiționată până la reproducerea fidelă a unei benzi”. ^[30] Munca a continuat și echipa a inventat termenul „tehnoarheologie” pentru a descrie procesul de găsire a benzii care conținea imaginea.

Postările de pe blog au continuat, dar cu puțină concretitate, până când brusc NASA a anunțat o conferință de presă. La 13 noiembrie 2008, NASA a ținut o conferință de presă și a anunțat că va lansa prima imagine care a fost restaurată: o fotografie impresionantă, făcută pe 23 august 1966, a Pământului văzut pentru prima dată de pe Lună. Aceasta a fost o etapă importantă care a dovedit că benzile și unitățile de bandă erau ambele bune. ^[31] Direcția Misiunii NASA pentru Sisteme de Explorare (ESMD) a sponsorizat anterior echipa cu o mică subvenție de 100.000 de dolari. În urma acestor succese, s-au deblocat 150.000 de dolari suplimentari pentru a finaliza o restaurare majoră a unității și pentru a crea hardware-ul de demodulare necesar pentru celelalte benzi. Gregory Schmidt, director adjunct al Ames Lunar Science Institute al NASA, a declarat: „Acum că am demonstrat capacitatea de a recupera fotografii, scopul nostru este să finalizăm restaurarea unităților de bandă și să trecem la recuperarea tuturor fotografiilor. Pe benzile rămase” . ^[32]

Într-o lună, următoarea rundă de finanțare a sosit și restaurarea a început cu seriozitate. ^[33] Capetele, troliurile și motoarele rotorului au fost restaurate de două companii diferite. Noua documentație de demodulare a fost descoperită, iar echipa a început să construiască manual un cadru. Au fost produse benzi personalizate pentru a le înlocui pe cele vechi. Software-ul a fost scris pentru procesarea fotografiilor digitale. Cea mai mare cheltuială a fost cartușele, care au costat aproximativ 8.000 de dolari fiecare pentru recondiționare.

La 21 martie 2009, echipa a anunțat că a recuperat o imagine nedemodulată de pe una dintre benzi folosind noul sistem de demodulare perfecționat. Imaginea, a craterului Copernicus, a fost făcută de nava spațială Lunar Orbiter 2 la 24 noiembrie 1966. Omul de știință NASA Martin Swetnick a fost citat într-un articol din revista „Time” din 1966 și a numit această fotografie „una dintre marile fotografii ale secolului”. . ^[34] Până în aprilie, echipa digitalizase 30 de fotografii. ^[16] Câteva luni mai târziu, un articol din Computerworld a dezvăluit că proiectul avea o nouă subvenție de 600.000 de dolari și spera să digitalizeze complet toate fotografiile până în februarie 2010. Majoritatea noilor finanțări provin de la NASA, dar aproximativ 10% provin din alte donatori. ^[12] Această nouă finanțare a permis echipei să restabilească o a doua unitate de bandă la capacitate maximă pentru noiembrie 2009, ceea ce a făcut procesul de restaurare a fotografiilor mult mai rapid. ^[35] Capetele Ampex FR-900 au fost restaurate de Videomagnetics din Colorado Springs, singura companie din lume care încă restabilește capetele video Ampex și RCA Quadruplex. ^{[25] [24]}

Conservarea viitoare

Înainte de aprilie 2017, toate fotografiile au fost livrate către sistemul de date planetare (PDS) al NASA, un depozit digital pentru misiunea NASA și date de sprijin la sol. Evaluarea inter pares a prezentării LOIRP PDS a început în mai 2017. Volumele de date online LOIRP au fost făcute publice de NASA la Nodul PDS Cartography and Imaging Sciences Node la 31 ianuarie 2018. ^[36]

Notă

Elemente conexe

• Lipsește casetele Apollo 11

Alte proiecte

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Lunar Orbiter Image Recovery Project

Collegamenti esterni

• ( EN ) Sito ufficiale , su moonviews.com .
• McMoon's all'Ames Research Center: 37°24′33.84″N 122°03′17.28″W / 37.4094°N 122.0548°W 37.4094; -122.0548

Pubblicazioni

• ( EN ) CJ Byrne, Tape Recording of Lunar Orbiter Pictures ( PDF ), Bellcom, Inc., 6 luglio 1965, TM-65-1012-6 - N79-72860 (archiviato dall' url originale l'11 maggio 2014) .
• ( EN ) DR Wingo e CJ Byrne, Lunar and Planetary Institute, Analysis of Lunar Orbiter Images Recovered from Analog Tape , Lunar and Planetary Science Conference , marzo 2011, p. 2085.
• ( EN ) DR Wingo, KL Cowing e A. Epps,, The Lunar Orbiter Image Recovery Project (LOIRP) Comparison of LO Copernicus Central Uplift with LRO LROC Mosaic ( PDF ), su Solar System Exploration Research Virtual Institute , MoonViews, 17 luglio 2012.

Articoli

• Paolo Attivissimo, Lunar Orbiter, immagini segrete dalla Luna nel 1967 , su Il Disinformatico , 28 settembre 2019. </ref>
• Luca Sofri, La luna nel forno - La storia del progetto McMoon , su Wittgenstein , 22 giugno 2009. </ref>
• ( EN ) Doug Bierend, The Hackers Who Recovered NASA's Lost Lunar Photos , in Wired , 23 aprile 2014.
• ( EN ) Seth Borenstein, Long-lost lunar photos get another day in the sun , su USA Today , 13 novembre 2008.
• ( EN ) Jesus Diaz, NASA Scales Up 1966's Moon Image to Amazing Ultra-High Resolution , in Gizmodo , 16 novembre 2008.
• ( EN ) Holli Riebeek, Earthrise 1966 , su The Earth Observatory , EOS Project Science Office presso il NASA Goddard Space Flight Center, 15 novembre 2008.
• ( EN ) Daniel Terdiman, NASA unveils lunar image recovery project , in CNET , 13 novembre 2008.

Portale Astronautica : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di astronautica