https://frosthead.com

Mona Lisa reist per laser, naar de ruimte en weer terug

Kunstliefhebbers zijn niet de enige die geïntrigeerd zijn door Mona Lisa van Leonardo da Vinci. In een leuk experiment in 2005 analyseerde een groep onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam de beroemde glimlach van Mona Lisa. Ze voerden een gescande reproductie van het schilderij uit door middel van "emotieherkenning" -software, die concludeerde dat Mona precies 83 procent blij was, 9 procent walgend, 6 procent angstig, 2 procent boos, 1 procent neutraal - en volledig niet verrast.

In 2010 gebruikten wetenschappers in Frankrijk röntgenfluorescentiespectrometrie op het schilderij en ontdekten dat da Vinci lagen aanbracht op dunne lagen glazuur en verf om de vlekkeloze teint van het onderwerp te bereiken. Toen, afgelopen jaar, hebben Italiaanse archeologen de skeletresten opgegraven van Lisa Gherardini, de vermoedelijke oppas voor het portret in Florence, in de hoop om voor eens en voor altijd de echte Mona Lisa te identificeren.

En nu heeft zelfs NASA interesse getoond in de terughoudende dame van Da Vinci.

In een experiment in lasercommunicatie hebben wetenschappers van het Next Generation Satellite Laser Ranging-station (NGSLR) in het Goddard Space Flight Center van de NASA in Greenbelt, Maryland, een digitaal beeld van de Mona Lisa naar de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) gestuurd op ongeveer 240.000 mijl afstand .

"Dit is de eerste keer dat iemand eenrichtingslasercommunicatie heeft bereikt op planetaire afstanden", zegt David Smith van het Massachusetts Institute of Technology in een recent persbericht. Smith is de hoofdonderzoeker van de Lunar Orbiter Laser Altimeter.

NASA-wetenschappers hebben tot nu toe radiogolven gebruikt om satellieten te volgen en te communiceren die zich buiten de baan van de aarde verplaatsen. In de toekomst overwegen ze echter lasers, die meer gegevens sneller kunnen verzenden dan radiosignalen.

De LRO, een satelliet die sinds 2009 in een baan om de maan draait en zijn oppervlak in kaart brengt, bood de perfecte testcase. Het ruimtevaartuig is het enige dat zich momenteel buiten de baan van de aarde bevindt en lasers kan ontvangen; het kan worden gevolgd met behulp van zowel lasers als radio.

Maar van alle afbeeldingen die moeten worden verzonden, waarom de Mona Lisa ?

"We kozen voor de Mona Lisa omdat het een bekend beeld is met veel subtiliteiten, wat ons heeft geholpen om het effect van transmissiefouten te zien, " zegt Xiaoli Sun, een wetenschapper bij NASA Goddard en hoofdauteur van een recent artikel over het project in Optiek Express .

Om transmissiefouten op te ruimen Om transmissiefouten op te ruimen die zijn geïntroduceerd door de atmosfeer van de aarde (links), pasten wetenschappers van Goddard Reed-Solomon-foutcorrectie toe (rechts). (Afbeelding afkomstig van Xiaoli Sun, NASA Goddard)

Het digitale beeld reed hoofdzakelijk "op de rug" op laserpulsen die regelmatig naar LRO worden gestuurd om zijn positie in de ruimte te volgen. NASA beschrijft het proces in meer detail in zijn persbericht:

Nauwkeurige timing was de sleutel tot het verzenden van het beeld. Sun en collega's verdeelden het Mona Lisa-beeld in een reeks van 152 pixels bij 200 pixels. Elke pixel werd omgezet in een grijstint, voorgesteld door een getal tussen nul en 4.095. Elke pixel werd uitgezonden door een laserpuls, waarbij de puls werd afgevuurd in een van 4.096 mogelijke tijdsleuven tijdens een kort tijdvenster toegewezen voor lasertracking. Het volledige beeld werd verzonden met een gegevenssnelheid van ongeveer 300 bits per seconde.

De satelliet bracht het volledige beeld samen en stuurde het vervolgens terug via radiogolven. Het portret werd niet perfect overgebracht; natuurlijke verstoring van de laser tijdens het passeren van de atmosfeer van de aarde verklaart de lege pixels in de afbeelding, hierboven weergegeven. (Op een bepaald moment terwijl het beeld naar LRO werd verzonden, werd een vliegtuig gedetecteerd binnen vijf graden van de laser en de laser werd voor die tijd geblokkeerd, wat de verticale witte streep door het beeld verklaart.) Zon en zijn team schoongemaakt de afbeelding omhoog met behulp van de zogenaamde Reed-Solomon-foutcorrectiecodering.

Het experiment zal waarschijnlijk de eerste zijn van velen. “Deze baanbrekende prestatie zet het toneel voor de Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD), een demonstratie van lasercommunicatie met hoge datasnelheid die een centraal kenmerk zal zijn van NASA's volgende maanmissie, de Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), ” zegt Richard Vondrak van Goddard, de LRO plaatsvervangend projectwetenschapper, in het persbericht.

Op een simpelere manier kan ik het echter niet laten om me af te vragen: wat zou da Vinci van Mona Lisa's kosmische reis vinden?

Mona Lisa reist per laser, naar de ruimte en weer terug