Μετάβαση στο περιεχόμενο

Έντονα, ρεαλιστικά βίντεο 4K από το διάστημα με την α7S II 

Από το KIBO στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό 

Η α7S II αποτύπωσε με επιτυχία το πρώτο βίντεο 4K εμπορικού επιπέδου στο διάστημα.

Το νέο σύστημα κάμερας, που συμπεριλαμβάνει μια α7S II, εγκαταστάθηκε στο εκτεθειμένο περίβλημα (EF) στο KIBO του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. 

Το KOUNOTORI, το ιαπωνικό όχημα μεταφοράς H-II που εξυπηρετεί το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, εκτοξεύθηκε από το Διαστημικό Κέντρο Tanegashima, το μεγαλύτερο συγκρότημα εκτόξευσης, στις 9 Δεκεμβρίου 2016, μεταφέροντας μία από τις κορυφαίες κάμερες α7S II της Sony. Αυτό δίνει την ευκαιρία στον επίγειο σταθμό να προβάλει εικόνες που έχουν αποτυπωθεί στο διάστημα σε ανάλυση βίντεο 4K ή full HD, αλλά και φωτογραφίες ανάλυσης 12 megapixel.
Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη σε ύψος περίπου 400 χιλιομέτρων και περιστρέφεται με ταχύτητα περίπου 8 χλμ/δευτ. Ολοκληρώνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από τη Γη εντός περίπου 90 λεπτών (16 περιστροφές/ημέρα) – πιο γρήγορα και από σφαίρα.
Γιατί επιλέχθηκε η α7S II για το διάστημα και τι πρόκειται να φωτογραφίζει; Μιλήσαμε με τον Toshitami Ikeda, ανώτερο συνεργαζόμενο μηχανικό της JAXA, υπεύθυνος για το σύστημα εξωτερικής κάμερας.

(Η συνέντευξη δόθηκε στις 13 Δεκεμβρίου 2016)

Για εικόνες με τη μοναδική προοπτική του διαστήματος

Ασυνήθιστα φυσικά φαινόμενα και η μεταβαλλόμενη γεωμορφολογία της Γης.

- Αρχικά μπορείτε να μας πείτε την αποστολή, το ρόλο και το σκοπό της εξωτερικής κάμερας;

Η αποστολή της εξωτερικής κάμερας είναι να καταγράφει ευκρινείς εικόνες της Γης από το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Όταν βλέπεις καθαρές, εντυπωσιακές εικόνες από το διάστημα π.χ. μιας καταστροφής στον πλανήτη μεγάλης κλίμακας, μπορείς να συνειδητοποιήσεις πτυχές μιας κατάστασης που βλέπεις όντας στο έδαφος, όπως το είδος της καταστροφής και την έκτασή της. Μπορούμε ακόμα να εξερευνήσουμε τις περιβαλλοντικές αλλαγές με συνεχείς εικόνες μιας συγκεκριμένης τοποθεσίας, ως ένας είδος παρατήρησης γεωστατικού σημείου. Μπορεί να διαπιστώσουμε αλλαγή στο χρώμα του ωκεανού εξαιτίας κάποιου υπόγειου ηφαιστείου ή μετακίνηση αποκολλημένων παγόβουνων. Αναγνωρίζοντας αυτές τις αλλαγές στη Γη, μπορούμε να συνεισφέρουμε την κατανόηση των παγκόσμιων περιβαλλοντικών ζητημάτων, και πιστεύουμε επίσης ότι η μετάδοση εικόνων που δεν είναι ορατές από τη γη μπορεί να εξάψει το ενδιαφέρον για την εξερεύνηση του διαστήματος. 

- Η α7S II τραβά ταινίες και φωτογραφίες. Πώς θα διαχωρίσετε αυτές τις λειτουργίες;

Νομίζω ότι δυναμικές σκηνές των οχημάτων μεταφοράς υλικού, όπως π.χ. του KOUNOTORI καθώς προσεγγίζει ή να αναχωρεί από το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, ή το ιαπωνικό αρχιπέλαγος καθώς ο σταθμός περνάει από το νότο προς το βορρά, μπορούν να αποδοθούν ρεαλιστικά με κινούμενες εικόνες. Από την άλλη, οι φωτογραφίες εξασφαλίζουν καλύτερη αναπαραγωγή των χρωματικών τόνων, και αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν σκοπός είναι η ανάλυση ακόμα και μικρών αλλαγών, όπως στα χρώματα των ωκεανών και των δασών.

Προσδοκίες για τη μεγάλη ευαισθησία της α7S II και το πρώτο βίντεο 4K από το εξωτερικό του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού

Δυνατότητα αποτύπωσης της Γης τη νύχτα και του διαστήματος

- Μπορείτε να μας πείτε γιατί η α7S II επιλέχθηκε ως εξωτερική κάμερα;

Το σύστημα της κάμερας στο εξωτερικό του σταθμού ελέγχεται από τη γη μέσω τηλεχειρισμού και εκπέμπει δεδομένα εικόνας. Για τον λόγο αυτό, η α7S II με την ήδη ενσωματωμένη διασύνδεση USB και τη δυνατότητα χειρισμού μέσω εντολών αποτελεί εξαιρετική επιλογή τόσο ως εξωτερική κάμερα όσο και για την ευχρηστία της από τεχνικής άποψης. Επιπλέον, φαινόμενα όπως το σέλας ή οι μετεωρίτες, ή η Γη τη νύχτα από το διάστημα, διαφέρουν απ' ότι όταν τα παρατηρούμε από τη Γη, συνεπώς η αποτύπωση υψηλής ευαισθησίας της α7S II είναι τέλεια για νυχτερινές λήψεις. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός πραγματοποιεί μία πλήρη περιστροφή γύρω από τη Γη κάθε 90 λεπτά. Με το προηγούμενο σύστημα, δεν είχαμε καν τη δυνατότητα λήψης τη νύχτα, η οποία έρχεται κάθε 45 λεπτά. Ανυπομονώ να διαπιστώσω τις επιδόσεις της και την ικανότητα λήψης ακόμα και σε χαμηλό φωτισμό.

- Θα έλεγα ότι οι προσδοκίες για βίντεο σε ανάλυση 4K στο διάστημα είναι υψηλές.

Η δυνατότητα εγγραφής ταινιών 4K είναι σημαντική. Είναι η πρώτη φορά που θα εγγράψουμε σε ανάλυση 4K με κάμερα εμπορικού επιπέδου που θα εγκατασταθεί στο εξωτερικό του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. Ανυπομονώ να εγγράψουμε υλικό με μεγαλύτερη πιστότητα. Πρέπει να παραδεχθώ ότι αρχικά σχεδιάζαμε να χρησιμοποιήσουμε μια α7S. Ωστόσο το 2016 αποφασίστηκε η αντικατάστασή της με το μοντέλο δεύτερης γενιάς, την α7S II, η οποία διέθετε υποστήριξη για εγγραφή ταινιών σε ανάλυση 4K. Ο χρόνος μας για να την εγκαταστήσουμε ήταν ελάχιστος και ο επανέλεγχος ήταν δύσκολος. Τα καταφέραμε όμως, καθώς οι εντολές της α7S και της α7S II είναι συμβατές και χρησιμοποιούν τους ίδιους αισθητήρες, έτσι μπορέσαμε να προσπεράσουμε μερικά στοιχεία γρήγορα. Ωστόσο κάποια εξαρτήματα και λειτουργίες του λογισμικού διαφέρουν ελαφρά, όπως η αλληλουχία ενεργοποίησης.
Καθώς οι μηχανικοί της Sony μάς έδιναν πληροφορίες για ζητήματα όπως αλλαγές στο firmware και για τις διαφορές μεταξύ της α7S και της α7S II, έγιναν οι απαραίτητες αξιολογήσεις και αναπροσαρμογές προκειμένου να εγκατασταθεί στο KIBO.
Παραμένουμε ενθουσιασμένοι με τις δυνατότητες της λήψης σε ανάλυση 4K που προσφέρει η εξωτερική κάμερα.

- Εκτός από το βίντεο 4K, υπάρχουν άλλες διαφορές από την προηγούμενη εξωτερική κάμερα;

Προηγουμένως η εξωτερική κάμερα που ήταν προσαρτημένη στο εκτεθειμένο περίβλημα του KIBO είχε ρυθμιστεί ώστε να αντικρίζει πάντα τη Γη, αλλά τώρα έχουμε μια βάση που μας επιτρέπει να την κινούμε σε 2 άξονες, που σημαίνει ότι ακόμα και αν είναι στραμμένη προς τη Γη, μπορούμε να τη μετακινήσουμε και να τραβήξουμε φωτογραφίες από το διάστημα. Αυτή η δυνατότητα αποτύπωσης τη Γης και του διαστήματος από διαφορετικές γωνίες θα επιτρέψει λήψεις που ήταν αδύνατες μέχρι πρότινος.

Η κάμερα α7S II και ο φακός [FE PZ 28-135mm F4 G OSS] που χρησιμοποιήθηκαν για την εξωτερική κάμερα του ISS 

[Εξωτερική άποψη της ιαπωνικής μονάδας ερευνών KIBO και της βάσης της κάμερας]

Η βάση της κάμερας βρίσκεται στο άκρο του KIBO. Από εκεί, μπορεί να αποτυπώνει εύκολα τη Γη και το διάστημα. Το KIBO διαθέτει στεγανό θάλαμο και ρομποτικό βραχίονα για τη διεξαγωγή πειραμάτων και την τοποθέτηση εξοπλισμού παρατήρησης χωρίς οι αστροναύτες να βγαίνουν από το όχημα.

Πηγή: JAXA

Πηγή: JAXA

Ιαπωνική μονάδα ερευνών (JEM)

Ιαπωνική μονάδα ερευνών (JEM)

1. Μονάδα υπό πίεση 2. Μονάδα εφοδιαστικής διαχείρισης ερευνών-Τμήμα υπό πίεση 3. Στεγανός θάλαμος JEM 4. Σύστημα τηλεχειρισμού της JEM 5. Εκτεθειμένο περίβλημα 6. Θέση τοποθέτησης της α7S II

Μικρή εκτεθειμένη πλατφόρμα ερευνών με αντικαθιστώμενο IVA (i-SEEP) και μονάδα κάμερας


Μικρή εκτεθειμένη πλατφόρμα ερευνών με αντικαθιστώμενο IVA/μονάδα κάμερας 

Έλεγχοι για ασφαλή και σταθερή λειτουργία στο διάστημα

- Πώς κατέληξε μια α7S II στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό;

Καθώς το διάστημα είναι ένα κενό, η θερμότητα δεν διαχέεται με συναγωγή στο αέρα. Προκειμένου να υπερκεραστεί αυτό το εμπόδιο, η κάμερα με το φακό της τοποθετούνται σε ένα αλουμινένιο περίβλημα, στη Μονάδα Κάμερας, ώστε η μέγιστη επαφή να διευκολύνει τη διαφυγή της θερμότητας. Η Μονάδα Κάμερας προστατεύεται από υλικά που αποσβένουν τους κραδασμούς και μεταφέρεται με τα υπό πίεση υλικά στο KOUNOTORI.

- Τι είδους έλεγχοι ήταν απαραίτητοι προκειμένου να είναι δυνατή η χρήση της κάμερας στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό;

Αρχικά κάναμε κάποιες δοκιμές για να βεβαιωθούμε ότι η κάμερα δεν πρόκειται να παρουσιάσει δυσλειτουργίες ή να χαλάσει από την κοσμική ακτινοβολία. Ελέγξαμε επίσης αν θα μπορούσε να λειτουργήσει στο κενό και στο ακραίο θερμικό περιβάλλον του διαστήματος. Έπρεπε να βεβαιωθούμε ότι θα αντέξει τους κραδασμούς κατά την απογείωση και ότι θα λειτουργήσει χωρίς να προκαλεί ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
Επιπλέον, ελέγξαμε αν η κάμερα αντέχει τον ηλεκτρικό ή ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο από τον λοιπό εξοπλισμό του ISS, ενώ έπρεπε να βεβαιωθούμε ότι θα ήταν δυνατός ο απρόσκοπτος επίγειος έλεγχός της και ότι θα μπορούσαμε να εξάγουμε τις φωτογραφίες μας. Πριν τοποθετηθεί η κάμερα στο εκτεθειμένο περίβλημα, την πήραμε στο εσωτερικό της μονάδα ερευνών όπου ζουν και εργάζονται οι αστροναύτες φορώντας τον κανονικό ρουχισμό τους, ώστε να κάνουμε κάθε λογής δοκιμές και να βεβαιωθούμε ότι δεν πρόκειται να την επηρεάσει τίποτα, όπως εκλυόμενα βλαβερά αέρια.

Η πραγματική εξωτερική μονάδα κάμερας. Το κάτω κυκλικό σχήμα είναι ο φακός. Το κυκλικό άνοιγμα στο περίβλημα επιτρέπει στο φακό να τραβά το εξωτερικό

Το υλικό ουσιαστικά δεν έχει αλλάξει

Αξιόπιστη τεχνολογία για εξαιρετική αντοχή σε ακραίες συνθήκες  

- Χρειάζεστε ειδικό εξοπλισμό προκειμένου η κάμερα να λειτουργήσει στις ιδιαίτερες συνθήκες του διαστήματος; 

Σε αυτό το περιβάλλον, αν στρέψουμε την κάμερα προς τον ήλιο, το φως του αυξάνει σταδιακά τη θερμοκρασία σε υπερβολικά επίπεδα. Αν την στρέψουμε στην αντίθετη κατεύθυνση, προκαλούνται πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτή διαφορά μπορεί να υπερβαίνει τους 200 βαθμούς Κελσίου (390 βαθμούς Φαρενάιτ), έτσι χρησιμοποιούμε ένα ψυκτικό στοιχείο για να επιλύσουμε το πρόβλημα της θερμότητας και ένα θερμαντικό στοιχείο για το ψύχος, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι θερμοκρασία θα βρίσκεται πάντα εντός του εύρους λειτουργίας.
Η παρέμβασή μας στο υλικό της κάμερας ήταν ελάχιστη. Κάναμε πολλές δοκιμές και δεν είχαμε σχεδόν κανένα πρόβλημα. Το γεγονός ότι μπορέσαμε να χρησιμοποιήσουμε την κάμερα όπως ήταν σε αυτό το ακραίο περιβάλλον αποτελεί την καλύτερη απόδειξη της αξιοπιστίας και ανθεκτικότητας της a7S II.

- Μπορείτε να μας πείτε πώς ρυθμίστηκε η α7S II για χρήση στο διάστημα;

Καθώς ο χειρισμός γίνεται από το έδαφος, τροποποιήσαμε μέρος του firmware ώστε οι ρυθμίσεις λήψης να αλλάζουν με εντολές χειρισμού. Σχεδόν όλες οι ρυθμίσεις για την έκθεση και άλλες λειτουργίες είναι τηλεχειριζόμενες. Τώρα χρησιμοποιούμε τον φακό μηχανικού ζουμ SELP28135G, και ο βαθμός ζουμ μπορεί να ελεγχθεί από τη γη. Επίσης, καθώς διαθέτουμε πλέον τη δυνατότητα για βίντεο 4K, μπορούμε να εγγράψουμε ένα αρχείο βίντεο και να το μεταδώσουμε στη γη ως πρόσθετη λειτουργία ολόκληρου του συστήματος. Επιπλέον, υπάρχει εξωτερικό τροφοδοτικό, καθώς η αντικατάσταση της μπαταρίας θα ήταν δύσκολη δεδομένης της θέσης της, ενώ η τροφοδοσία μπορεί να ανοίξει ή να κλείσει από το έδαφος.

Με έναν ισχυρό φακό ζουμ (FE PZ 28-135mm F4 G OSS), η α7S II μπορεί να εγκατασταθεί χωρίς τροποποίηση.

Περισσότερη φαντασία και όνειρα με εικόνες από το διάστημα

- Ποιοι θα ήθελες να δουν τις φωτογραφίες σου;

Όλοι οι άνθρωποι. Δύσκολα μπορείς να καταλάβεις τα προβλήματα της Γης όταν τα ζεις στην καθημερινότητά σου, αλλά αν κοιτάξεις προς τα κάτω από το διάστημα, τότε συνειδητοποιείς την έκτασή τους. Θέλω οι εικόνες αυτές να εξάψουν τη φαντασία και να αφυπνίσουν την περιέργεια. Θα χαιρόμουν αν τα παιδιά τις έβλεπαν και αποφάσιζαν να στραφούν σε τομείς της διαστημικής έρευνας – ακόμα και να φτιάξουν μια κάμερα για χρήση στο διάστημα. Θα είχα την ικανοποίηση ότι συμβάλλαμε ουσιαστικά στο μέλλον τους.

Η τροφοδοσία ισχύος άλλαξε αντικαθιστώντας την μπαταρία με ένα εξωτερικό τροφοδοτικό

Toshitami Ikeda

Toshitami Ikeda

Ανώτερος συνεργαζόμενος μηχανικός
Mission Operations and Integration Center,
Human Spaceflight Technology Directorate
Japan Aerospace Exploration Agency

Αφού αποφοίτησε, άρχισε να εργάζεται για την NASDA (Εθνική Υπηρεσία Ανάπτυξης Διαστήματος, γνωστή πλέον ως JAXA). Συμμετείχε στην ανάπτυξη και την προώθηση της ιαπωνικής μονάδας ερευνών KIBO. Βρίσκεται στη θέση αυτή από το 2015.

Κάντε κλικ παρακάτω για τα προϊόντα