De zon is levengevend, krachtig, afstandelijk en een beetje onbekend voor de meesten van ons. Maar nu kan de etherische schoonheid - en de krachtige woede - van de grootste ster van ons zonnestelsel nauw worden ervaren, in superhoge definitie en oogverblindende kleuren, dankzij een video-installatie die deels wetenschapsles is en deels performance-kunst.
De 7-bij-6-voet videomuur in het Smithsonian's National Air and Space Museum sluit de kloof van 93 miljoen mijl tussen de aarde en de zon. De schermresolutie, met 4.096 bij 4.096 pixels, is meer dan het dubbele van die van de typische high-definition tv. De video, weergegeven in lussen, is een samensmelting van een verbazingwekkende hoeveelheid realtime gegevens; kijkers van de "Dynamic Sun" -installatie kunnen binnen 24 uur na hun optreden coronale lussen, zonnevlekken, zonnevlammen en andere zonneactiviteiten zien.
De technologische prestatie is het geesteskind van twee Smithsoniaanse astrofysici die besloten dat er geen reden was dat de wetenschap niet ook kunstig kon zijn.
"Ik denk dat het boeiend is, zelfs als je niet begrijpt wat je ziet", zegt Henry "Trae" Winter III - de hoofdarchitect van het project - van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Wanneer iemand het scherm bekijkt, "overstijgt het de kennis en raakt het de menselijke ervaring echt aan", zegt hij.
"Een visual als deze is altijd goed om dat verwondering bij mensen te krijgen", zegt Winter's collega en co-architect Mark Weber.
De schermresolutie, met 4.096 bij 4.096 pixels, is meer dan het dubbele van die van de typische high-definition tv. (Brendan McCabe) Maar hij wil ook dat ze de steeds veranderende en dynamische aspecten van de zon zien. "Visueel hebben mensen een heel vlak zicht op de zon, " zegt Weber. Het doel is om ze 'dat beeld in hun gedachten te laten vervangen en te begrijpen dat er nog een heel ander aspect van de zon is dat mooi en ingewikkeld is'.
Hij en Winter willen dat evangelie verspreiden en zoveel mogelijk mensen bereiken. De videomuur in het Air and Space Museum is tot en met 2019 te zien, ze bouwen er nog een die in 2018 moet worden opgeleverd voor de opening van het herbouwde Cleveland Museum of Natural History, en ze vormen financiering voor een muur bij het Cambridge Public Bibliotheek in Massachusetts.
"Visueel hebben mensen een heel vlak zicht op de zon", zegt Mark Weber, een van de makers van de Dynamic Sun. Het doel is om ze 'dat beeld in hun gedachten te laten vervangen en te begrijpen dat er nog een heel ander aspect van de zon is dat mooi en ingewikkeld is' (Brendan McCabe) Een kaart nemen van videogamers
De winter is altijd sleutelen geweest. Als de budgetten krap zijn geworden - zoals ze meestal doen - heeft Winter het gedaan met wat hij samen kon scharrelen en schrapen.
De komst van de Atmospheric Imaging Assembly (AIA) bracht een nieuwe reeks uitdagingen met zich mee. De AIA - gezamenlijk gebouwd door Lockheed Martin's Advanced Technology Center en het Smithsonian Astrophysical Observatory - is een krachtige set van vier parallelle telescopen die in staat zijn om elke 10 seconden foto's van de zon te maken, op 10 verschillende kanalen.
Het apparaat werd gemonteerd op NASA's Solar Dynamics Observatory, een orbiter gelanceerd in 2010.
The Observatory is een prestatie op zich. Het bevindt zich in een baan - geosynchroon genoemd, ongeveer 22.000 mijl boven de aarde - die continue observatie van de zon en gelijktijdige continue download van zijn gegevens mogelijk maakt. Het doel is om wetenschappers meer informatie te geven over de invloed van de zon op de aarde en de beelden van de AIA geven hen een enorm venster in de levenscyclus van de zon en zijn eigenaardigheden. Het is ook het meest volledige beeld ooit.
In tegenstelling tot eerdere missies, die slechts gedeeltelijk uitzicht op de zon gaven, "krijg je de hele tijd de hele tijd te zien", zegt Weber.
De zon is een enorme gasbal, maar het kan veel verschillende temperaturen tegelijkertijd zijn, variërend van 10.000-27 miljoen graden Fahrenheit. De golflengtes komen overeen met die temperaturen, maar er zijn geen kleuren aan verbonden. Dus voegen wetenschappers kleur toe als een sleutel om te helpen bij hun onderzoek en begrip. (Brendan McCabe) De Smithsoniaanse astrofysici moesten dat enorme beeld begrijpen; de AIA spuugt ongeveer twee terabytes aan gegevens per dag uit, zegt Weber. Het moet ook worden geïntegreerd met observaties van andere zonnesatellieten en, volgens het handvest van NASA, worden gedeeld met wetenschappers over de hele wereld. Ze besloten een opdrachtconsole te maken voor gebruik bij het Smithsonian Astrophysics Observatory: de eerste videomuur.
Er was geen officieel geld om dat te doen, dus heeft Winter het zelf gebouwd met behulp van de tools die beschikbaar zijn voor de gemiddelde gamer. "Ik zou deze videokaarten kunnen kopen voor honderden dollars en het werk kunnen doen van een computer van tienduizend dollar", zegt Winter.
"De kaarten zijn zo krachtig en goedkoop geworden dat ik een enorm aantal streams kan uitvoeren die perfect op elkaar zijn afgestemd", zegt hij. Het eindproduct was 'één mooi canvas'.
Het viel ook op in het oog van een bezoekende Smithsonian functionaris die opmerkte dat het geweldig zou zijn om er een te installeren in een van de vlaggenschipmusea van het Instituut in de National Mall in Washington.
Deze keer was er een kleine hoeveelheid geld - $ 200.000 uit Smithsonian- en NASA-beurzen - maar Winter en Weber moesten nog steeds tijd en middelen op elkaar afstemmen om de videomuur van het Air and Space Museum te realiseren.
Maar, zegt Weber, "Alleen omdat de kleur willekeurig is, betekent niet dat de afbeelding willekeurig is." Hij wil niet dat kijkers denken dat het alleen door de computer gegenereerde afbeeldingen zijn; ze zijn de echte deal met kleur toegevoegd voor interesse. (Brendan McCabe) Er is ook veel aandacht besteed aan het uitzoeken hoe de gegevens in filmbestanden kunnen worden gecomprimeerd en die bestanden over de hele wereld kunnen worden verplaatst zonder een server te laten crashen, zegt Weber. Hij en Winter hebben samen met enkele collega's software ontwikkeld die het mogelijk maakte de films te verzenden en het hele proces te automatiseren. Toch duurt het bijna 12 uur om elke dag een enkele film (die meerdere videolussen bevat) te downloaden naar de Air and Space Museum-servers. Het gebeurt altijd 's nachts om crashes overdag te voorkomen.
De film is het eindpunt van een meerstappenproces dat begint met de gegevens die door de AIA zijn verzameld. De telescoop verzendt geïsoleerde datapakketten continu naar een laboratorium in White Sands, New Mexico. Dat lab stuurt vervolgens afzonderlijke pakketten naar Stanford, waar ze opnieuw worden samengesteld in een beeldformaat. Stanford archiveert de afbeeldingen automatisch en geeft ze op verzoek aan onderzoekers. Omdat er zoveel gegevens zijn, zijn er over de hele wereld meerdere serverhubs - en het Smithsonian Observatory is een cruciale hub voor het delen van de gegevens met collega's. Winter en Weber tikken ook rechtstreeks op de rivier met gegevens om de dagelijkse films samen te stellen.
Winter en Weber delen de gegevens met hun partners over de hele wereld, en ze beginnen ook met het samenstellen van de films voor de videomuur van het Air and Space Museum. Dat houdt in dat de afbeeldingen worden 'ingekleurd' - waarbij rood, geel, paars of groen wordt toegevoegd om verschillende temperaturen weer te geven.
De zon is een enorme gasbal, maar het kan veel verschillende temperaturen tegelijkertijd zijn, variërend van 10.000-27 miljoen graden Fahrenheit. De AIA legt de golflengtes vast die overeenkomen met die temperaturen, maar er zijn geen kleuren aan verbonden. Dus voegen wetenschappers kleur toe als een sleutel om te helpen bij hun onderzoek en begrip.
De kleuren zorgen ook voor een aantal behoorlijk intense visuals. Terwijl de video door de temperaturen beweegt, ontstaat een caleidoscoop van verschuivende kleuren.
Maar, zegt Weber, "Alleen omdat de kleur willekeurig is, betekent niet dat de afbeelding willekeurig is." Hij wil niet dat kijkers denken dat het alleen door de computer gegenereerde afbeeldingen zijn; ze zijn de echte deal met kleur toegevoegd voor interesse.
De twee wetenschappers hebben ook een waarheidsgetrouwe weergave van de aarde toegevoegd; de diameter van de zon is 109 keer de aarde, wat betekent dat er ongeveer een miljoen aardes in de zon zouden kunnen passen.
Het is verbluffend omdat de aarde slechts een klein stipje in de onderste hoek van de video is. "Je begrijpt een beetje beter onze plaats in het universum", zegt Winter.
Het museum is normaal chaotisch met veel energieke kinderen. Het meeste dat iemand aan een bepaald item uitgeeft, is 30 seconden, zegt curator David DeVorkin. Maar met de Dynamic Sun, "blijft de tijd langer hangen dan we normaal zien - het gaat soms tot enkele minuten omhoog." (Brendan McCabe) Een artistiek streven
En dat is de aard van kunst - om ervoor te zorgen dat we onze ervaring in twijfel trekken, ons afvragen over onze menselijkheid en ons inspireren om meer te weten.
De winter wordt steeds vaker gevraagd om commentaar te geven op Dynamic Sun als kunstwerk. In april nam hij deel aan een seminar van Harvard, "Art, Technology, Psyche", waar hij een lezing gaf met de titel "Big Data to Big Art".
"Ik ben begonnen met het dragen van een baret, " zegt hij half grappenmakend, omdat hij zichzelf als een kunstenaar beschouwt. De passie en creativiteit tussen kunst en wetenschap worden gedeeld, zegt hij, eraan toevoegend: "Wetenschap is eigenlijk mooi."
De Dynamic Sun-videomuur is zonder twijfel kunst, zegt Matilda McQuaid, curator bij de Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum in New York City. Zij en een co-curator stuitten in feite op de videomuur toen ze op zoek waren naar dingen om in een tentoonstelling te plaatsen om de Cooper Hewitt te heropenen na een driejarige renovatie. Ze zochten naar stukken uit de Smithsonian's collectie en waren geïntrigeerd door het Astrophysics Observatory. Tijdens een bezoek aan het Observatorium zagen ze de videomuur van Winter en Weber in eigen huis.
Het was 'het mooiste stuk dat we in lange tijd hadden gezien', zegt McQuaid. De Cooper Hewitt gaf Winter en Weber de opdracht om een nieuwe videomuur te maken en vertelde hen dat "Dynamic Sun" het middelpunt zou zijn van de tentoonstelling "Tools: Extending Our Reach", die in december 2014 werd geopend.
De 7-bij-6-voet installatie werd geplaatst naast een stuk genaamd "Controller of the Universe" met een verzameling handgereedschap die de museumbezoeker het gevoel gaf de meester van zijn domein te zijn. Maar toen ze zich omdraaiden, zagen ze de kleine aarde naast de enorme zon. "Je begrijpt dat we geen controller van het universum zijn", zegt McQuaid. "Het is erg vernederend - hoe klein we zijn."
De visuele aantrekkingskracht van de muur (de tentoonstelling is nu gesloten) was 'onmiddellijk', zegt ze. Het was niet zo duidelijk waarom het als een hulpmiddel werd beschouwd; er was weinig verklarende tekst. Maar de tekst vertelde bezoekers dat de gegevens die in de video's gingen, een hulpmiddel waren om astrofysici te helpen veranderingen op de zon te koppelen aan gebeurtenissen op aarde.
De Dynamic Sun-videomuur is zonder twijfel kunst, zegt Matilda McQuaid, curator bij de Cooper Hewitt, Smithsonian Design Museum, in New York City. (Brendan McCabe) Veel mensen begrijpen die koppeling niet, zegt David DeVorkin, een mede-onderzoeker van Dynamic Sun die ook curator is in het Air and Space Museum. "Wanneer de zon boeren of hikken, wordt de aarde verkouden, " zegt hij.
In 1859 leidde bijvoorbeeld een door de Britse astronoom Richard Carrington waargenomen gloed tot een enorme magnetische puls die telegraafsystemen vernietigde en kleurrijke aurora's over de hele planeet creëerde. Sindsdien zijn er andere fakkels geweest, waarbij telefoondiensten en elektrische centrales zijn uitgeschakeld.
Dit type link naar de Dynamic Sun-tentoonstelling - en het achtergrondverhaal over hoe het werd ontwikkeld - is niet gemaakt in het Air and Space Museum, maar zal dat uiteindelijk wel zijn.
Zelfs zonder de educatieve component zijn bezoekers betoverd. Het museum is normaal chaotisch met veel energieke kinderen. Het meeste dat iemand aan een bepaald item uitgeeft, is 30 seconden, zegt DeVorkin. Maar met de Dynamic Sun, "blijft de tijd langer hangen dan we normaal zien - het gaat soms tot enkele minuten omhoog."
Dat is spannend voor Weber en Winter. Voor Weber draait het allemaal om het vinden van manieren om mensen bij wetenschap te betrekken. Het hebben van Dynamic Sun in het Air and Space Museum zal die betrokkenheid enorm vergroten. "Zoveel oogappels zullen het zien", zegt hij.
Winter zegt dat Dynamic Sun 'een passieproject is geweest', en voegde eraan toe: 'Ik heb het absoluut niet gedaan voor het gekke videomuurgeld dat er is.' Het laten zien op Air and Space, dat hij 'een van de meest ontzagwekkende plaatsen op de planeet ', zegt hij, ' het bereiken van je leven. '
