https://frosthead.com

Dua Ilmuwan Ini Mengubah Data Dari Matahari Menjadi Karya Seni

Matahari memberi kehidupan, kuat, jauh dan sedikit tidak diketahui bagi kebanyakan dari kita. Tetapi sekarang keindahan yang halus — dan amarah yang kuat — dari bintang terbesar tata surya kita dapat dialami dengan cermat, dalam definisi super tinggi dan warna yang menakjubkan, berkat instalasi video yang merupakan bagian dari pelajaran sains dan sebagian seni pertunjukan.

Dinding video berukuran 7 kali 6 kaki di Museum Dirgantara dan Luar Angkasa Smithsonian menutup jarak 93 juta mil antara Bumi dan Matahari. Resolusi layar, pada 4.096 x 4.096 piksel, lebih dari dua kali lipat resolusi TV definisi tinggi yang tipikal. Video, ditampilkan dalam loop, adalah penggabungan jumlah data real-time yang menakjubkan; pemirsa dari instalasi “Dynamic Sun” dapat menyaksikan loop koronal, bintik matahari, suar matahari, dan aktivitas matahari lainnya dalam 24 jam setelah kejadiannya.

Prestasi teknologi adalah gagasan dari dua ahli astrofisika Smithsonian yang memutuskan bahwa tidak ada alasan bahwa sains juga tidak bisa berseni.

"Saya pikir ini menarik bahkan jika Anda tidak mengerti apa yang Anda lihat, " kata Henry "Trae" Winter III - arsitek utama proyek ini — dari Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian. Ketika seseorang melihat layar, "itu melampaui pengetahuan dan benar-benar menyentuh pengalaman manusia, " katanya.

"Visual seperti ini selalu baik untuk mengeluarkan rasa kagum dari orang-orang, " kata rekan dan rekan arsitek Winter, Weber.

Dynamic Sun, Museum Dirgantara dan Luar Angkasa Nasional Resolusi layar, pada 4.096 x 4.096 piksel, lebih dari dua kali lipat resolusi TV definisi tinggi yang tipikal. (Brendan McCabe)

Tetapi dia juga ingin mereka melihat aspek Matahari yang selalu berubah dan dinamis. "Secara visual, orang memiliki pandangan yang sangat datar tentang Matahari, " kata Weber. Tujuannya adalah membuat mereka "mengganti gambar itu dalam pikiran mereka dan memahami bahwa ada seluruh aspek lain dari matahari yang indah dan rumit."

Dia dan Winter ingin menyebarkan Injil itu dan menjangkau sebanyak mungkin orang. Dinding video di Air and Space Museum akan dipajang hingga 2019, mereka sedang membangun yang lain untuk dikirimkan pada 2018 untuk pembukaan Museum Sejarah Alam Cleveland yang dibangun kembali, dan mereka sedang menyiapkan dana untuk sebuah tembok di Cambridge Public Perpustakaan di Massachusetts.

"Secara visual, orang memiliki pandangan yang sangat datar tentang Matahari, " kata Mark Weber, salah satu pencipta Dynamic Sun. Tujuannya adalah untuk membuat mereka "mengganti gambar itu dalam pikiran mereka dan memahami bahwa ada seluruh aspek lain dari matahari yang indah dan rumit." "Secara visual, orang memiliki pandangan yang sangat datar tentang Matahari, " kata Mark Weber, salah satu pencipta Dynamic Sun. Tujuannya adalah untuk membuat mereka “mengganti gambar itu dalam pikiran mereka dan memahami bahwa ada aspek lain dari matahari yang indah dan rumit.” (Brendan McCabe)

Mengambil kartu dari gamer video

Musim dingin selalu bermain-main. Ketika anggaran semakin ketat — seperti yang cenderung terjadi — Winter telah melakukan apa yang bisa ia peroleh dan kumpulkan bersama.

Munculnya Majelis Imaging Atmosfer (AIA) menghadirkan serangkaian tantangan baru. AIA — yang dibangun bersama oleh Advanced Technology Center milik Lockheed Martin dan Smithsonian Astrophysical Observatory — adalah seperangkat empat teleskop paralel yang kuat yang mampu mengambil foto matahari setiap 10 detik, pada 10 saluran yang berbeda.

Perangkat itu dipasang ke Solar Dynamics Observatory NASA, sebuah pengorbit yang diluncurkan pada 2010.

Observatorium adalah prestasi itu sendiri. Ia berada dalam orbit — disebut geosinkron, sekitar 22.000 mil di atas Bumi — yang memungkinkan pengamatan terus menerus terhadap Matahari dan pengunduhan data yang berkesinambungan secara simultan. Tujuannya adalah untuk memberi para ilmuwan lebih banyak informasi tentang pengaruh Matahari di Bumi dan gambar-gambar AIA memberi mereka jendela besar ke dalam siklus hidup Matahari dan keistimewaannya. Ini juga merupakan gambar paling lengkap yang pernah ada.

Tidak seperti misi masa lalu, yang hanya memberikan sebagian pandangan Matahari, "Anda bisa melihat semua Matahari sepanjang waktu, " kata Weber.

Matahari adalah bola gas yang sangat besar, tetapi dapat berupa berbagai temperatur pada waktu yang bersamaan, berkisar antara 10.000-27 juta derajat Fahrenheit. Panjang gelombang sesuai dengan suhu tersebut, tetapi tidak ada warna yang terkait dengannya. Jadi, para ilmuwan menambahkan warna sebagai kunci untuk membantu penelitian dan pemahaman mereka. Matahari adalah bola gas yang sangat besar, tetapi dapat berupa berbagai temperatur pada waktu yang bersamaan, berkisar antara 10.000-27 juta derajat Fahrenheit. Panjang gelombang sesuai dengan suhu tersebut, tetapi tidak ada warna yang terkait dengannya. Jadi, para ilmuwan menambahkan warna sebagai kunci untuk membantu penelitian dan pemahaman mereka. (Brendan McCabe)

Ahli astrofisika Smithsonian perlu memahami gambaran besar itu; AIA memuntahkan sekitar dua terabyte data sehari, kata Weber. Itu juga harus diintegrasikan dengan pengamatan dari satelit surya lainnya, dan, sesuai piagam NASA, dibagi dengan para ilmuwan di seluruh dunia. Mereka memutuskan untuk membuat konsol perintah untuk digunakan di Smithsonian Astrophysics Observatory: dinding video pertama.

Tidak ada uang resmi untuk melakukan itu, jadi Winter membuatnya sendiri menggunakan alat yang tersedia untuk para gamer rata-rata. "Saya bisa membeli kartu video ini seharga ratusan dolar dan melakukan pekerjaan komputer seharga sepuluh ribu dolar, " kata Winter.

“Kartu-kartu itu menjadi sangat kuat dan murah sehingga saya dapat menjalankan sejumlah besar aliran yang disinkronkan bersama dengan sempurna, ” katanya. Produk akhirnya adalah "satu kanvas yang indah."

Itu juga menarik perhatian seorang pejabat Smithsonian yang berkunjung yang mencatat bahwa akan sangat bagus untuk memasang satu di salah satu museum andalan Lembaga di National Mall di Washington.

Kali ini, ada sejumlah kecil uang — $ 200.000 dari hibah Smithsonian dan NASA — tetapi Winter dan Weber masih harus mengerutkan waktu dan sumber daya untuk membuat dinding video Museum Udara dan Luar Angkasa menjadi kenyataan.

Tetapi, kata Weber, "Hanya karena warnanya sewenang-wenang, bukan berarti gambarnya sewenang-wenang." Dia tidak ingin para pemirsa berpikir bahwa mereka hanyalah grafis yang dihasilkan komputer; mereka adalah kesepakatan nyata dengan warna yang ditambahkan untuk menarik. Tetapi, kata Weber, "Hanya karena warnanya sewenang-wenang, tidak berarti gambar itu sewenang-wenang." Dia tidak ingin pemirsa berpikir bahwa itu hanya grafis yang dihasilkan komputer; mereka adalah kesepakatan nyata dengan warna yang ditambahkan untuk menarik. (Brendan McCabe)

Banyak upaya juga telah dilakukan untuk mencari tahu cara mengompresi data ke dalam file film dan memindahkan file-file itu ke seluruh dunia tanpa menabrak server, kata Weber. Dia dan Winter, bersama dengan beberapa rekannya, mengembangkan perangkat lunak yang memungkinkan untuk mengirimkan film dan mengotomatiskan seluruh proses. Meski begitu, dibutuhkan hampir 12 jam untuk mengunduh satu film (yang berisi beberapa loop video) ke server Museum Udara dan Luar Angkasa setiap hari. Itu selalu dilakukan dalam semalam untuk menghindari crash di siang hari.

Film adalah titik akhir dari proses multi-langkah yang dimulai dengan data yang dikumpulkan oleh AIA. Teleskop mengirimkan paket data terisolasi terus menerus ke laboratorium di White Sands, New Mexico. Laboratorium itu kemudian mengirimkan paket terpisah ke Stanford, di mana mereka disusun kembali menjadi format gambar. Stanford secara otomatis mengarsipkan gambar dan memberikannya kepada peneliti berdasarkan permintaan. Karena ada begitu banyak data, ada beberapa hub server di seluruh dunia — dan Smithsonian Observatory adalah hub penting untuk berbagi data dengan kolega. Winter dan Weber juga secara langsung mengetuk sungai data untuk mengumpulkan film-film harian.

Winter dan Weber berbagi data dengan mitra mereka di seluruh dunia, dan mereka juga mulai mengumpulkan film untuk dinding video Museum Udara dan Luar Angkasa. Itu melibatkan "pewarnaan" gambar - menambahkan merah, kuning, ungu atau hijau untuk mewakili suhu yang berbeda.

Matahari adalah bola gas yang sangat besar, tetapi dapat berupa berbagai temperatur pada waktu yang bersamaan, berkisar antara 10.000-27 juta derajat Fahrenheit. AIA menangkap panjang gelombang yang sesuai dengan suhu tersebut, tetapi tidak ada warna yang terkait dengannya. Jadi, para ilmuwan menambahkan warna sebagai kunci untuk membantu penelitian dan pemahaman mereka.

Warna-warna juga terjadi untuk beberapa visual yang cukup intens. Saat video bergerak melalui suhu, itu menciptakan kaleidoskop warna yang berubah.

Tetapi, kata Weber, "Hanya karena warnanya sewenang-wenang, tidak berarti gambar itu sewenang-wenang." Dia tidak ingin pemirsa berpikir bahwa itu hanya grafis yang dihasilkan komputer; mereka adalah kesepakatan nyata dengan warna yang ditambahkan untuk menarik.

Kedua ilmuwan juga telah menambahkan representasi Bumi yang benar-ke-skala; diameter Matahari adalah 109 kali Bumi, yang berarti sekitar satu juta Bumi dapat masuk ke dalam Matahari.

Sungguh menakjubkan karena Bumi hanyalah setitik kecil di sudut bawah video. "Anda memahami sedikit lebih baik tempat kami di alam semesta, " kata Winter.

Museum ini biasanya kacau dengan banyak anak-anak yang energik. Seseorang yang paling banyak dihabiskan untuk barang tertentu adalah 30 detik, kata kurator David DeVorkin. Tetapi dengan Dynamic Sun, "waktu yang tersisa lebih lama dari apa yang biasanya kita lihat - kadang-kadang naik beberapa menit." Museum ini biasanya kacau dengan banyak anak-anak yang energik. Seseorang yang paling banyak dihabiskan untuk barang tertentu adalah 30 detik, kata kurator David DeVorkin. Tetapi dengan Dynamic Sun, "waktu yang tersisa lebih lama dari yang biasanya kita lihat - kadang-kadang naik beberapa menit." (Brendan McCabe)

Upaya artistik

Dan itulah sifat seni — untuk membuat kita mempertanyakan pengalaman kita, bertanya-tanya tentang kemanusiaan kita dan mengilhami kita untuk tahu lebih banyak.

Musim dingin semakin banyak diminta untuk mengomentari Dynamic Sun sebagai sebuah karya seni. Pada bulan April, ia berpartisipasi dalam seminar Harvard, "Seni, Teknologi, Psyche, " memberikan ceramah berjudul, "Big Data to Big Art."

"Aku sudah mulai memakai baret, " katanya setengah bercanda, karena dia menganggap dirinya seorang seniman. Gairah dan kreativitas antara seni dan sains dibagi, katanya, menambahkan, "Sains itu benar-benar indah."

Dinding video Dynamic Sun tidak diragukan lagi adalah seni, kata Matilda McQuaid, seorang kurator di Cooper Hewitt, Museum Desain Smithsonian di New York City. Dia dan rekan kurator pada dasarnya tersandung di dinding video ketika mereka sedang mencari benda untuk dipamerkan untuk membuka kembali Cooper Hewitt setelah renovasi selama tiga tahun. Mereka mencari potongan-potongan dari koleksi Smithsonian dan tertarik dengan Observatorium Astrofisika. Pada kunjungan ke Observatory, mereka melihat dinding video in-house Winter dan Weber.

Itu adalah "bagian paling indah yang pernah kami lihat dalam waktu yang lama, " kata McQuaid. Cooper Hewitt menugaskan Winter dan Weber untuk membuat dinding video baru, dan mengatakan kepada mereka bahwa "Dynamic Sun" akan menjadi pusat dari pameran "Tools: Extending Our Reach", yang dibuka pada Desember 2014.

Instalasi 7-kali-6-kaki ditempatkan di sebelah sepotong yang disebut "Controller of the Universe" yang menampilkan kumpulan alat-alat tangan yang memberi pengunjung museum rasa menjadi penguasa domain mereka. Tapi, berbalik, mereka melihat Bumi kecil di sebelah Matahari besar. "Anda mengerti bahwa kami bukan pengontrol alam semesta, " kata McQuaid. "Sangat merendahkan — betapa kecilnya kita."

Daya tarik visual dari dinding (pameran sekarang ditutup) "instan, " katanya. Tidak begitu jelas mengapa itu dianggap sebagai alat; hanya ada sedikit teks penjelasan. Tapi teks itu memberi tahu pengunjung bahwa data yang masuk ke video adalah alat untuk membantu para astrofisikawan menghubungkan perubahan di Matahari dengan peristiwa di Bumi.

Dinding video Dynamic Sun tidak diragukan lagi adalah seni, kata Matilda McQuaid, seorang kurator di Cooper Hewitt, Museum Desain Smithsonian, di New York City. Dinding video Dynamic Sun tidak diragukan lagi adalah seni, kata Matilda McQuaid, seorang kurator di Cooper Hewitt, Museum Desain Smithsonian, di New York City. (Brendan McCabe)

Banyak orang tidak memahami hubungan itu, kata David DeVorkin, seorang penyelidik tentang Dynamic Sun yang juga seorang kurator di Museum Udara dan Luar Angkasa. "Ketika Matahari bersendawa atau cegukan, Bumi terkena flu, " katanya.

Pada tahun 1859, misalnya, kobaran api yang diamati oleh astronom Inggris Richard Carrington menyebabkan pulsa magnetik besar yang menghancurkan sistem telegraf dan menciptakan aurora yang berwarna-warni di seluruh planet ini. Sejak saat itu, ada suar lain yang mematikan layanan telepon dan pembangkit listrik.

Jenis tautan ini ke pameran Dynamic Sun — dan kisah belakang tentang bagaimana itu dikembangkan — belum dibuat di Museum Dirgantara dan Luar Angkasa, tetapi pada akhirnya akan terjadi.

Bahkan tanpa komponen pendidikan, pengunjung terpesona. Museum ini biasanya kacau dengan banyak anak-anak yang energik. Yang paling banyak dihabiskan seseorang untuk barang tertentu adalah 30 detik, kata DeVorkin. Tetapi dengan Dynamic Sun, "waktu yang tersisa lebih lama dari apa yang biasanya kita lihat — kadang-kadang naik beberapa menit."

Itu mengasyikkan bagi Weber dan Winter. Bagi Weber, ini semua tentang menemukan cara untuk melibatkan orang dalam sains. Memiliki Dynamic Sun di Air and Space Museum akan sangat meningkatkan keterlibatan itu. "Begitu banyak bola mata akan melihatnya, " katanya.

Winter mengatakan bahwa Dynamic Sun "telah menjadi proyek yang menggembirakan, " menambahkan, "Saya jelas tidak melakukannya untuk video-wall-money gila di luar sana." Setelah itu ditampilkan di Air and Space, yang ia sebut "salah satu tempat paling menakjubkan di planet ini, "katanya, " pencapaian seumur hidup. "

Dua Ilmuwan Ini Mengubah Data Dari Matahari Menjadi Karya Seni