Se publican nuevas imágenes de Júpiter
(missionjuno.swri.edu)- La galería de procesamiento de imágenes de JunoCam de Mission Juno es un espacio de ciencia ciudadana donde se pueden descargar imágenes originales y compartir resultados corregidos o procesados directamente por los usuarios
- Los intensos cinturones de radiación de Júpiter están afectando algunos componentes de JunoCam, y en las imágenes de PJ56 se observa una menor gama dinámica y un aumento del fondo y del ruido
- Los participantes pueden trabajar con imágenes de Júpiter y sus lunas de muchas maneras, desde recortes simples hasta resaltar rasgos atmosféricos, corrección de color, collages y reconstrucción avanzada de color
- La galería muestra juntas las imágenes originales de JunoCam y las subidas por la comunidad, y permite filtrar por Perijove Pass, Points of Interest, Mission Phase y Submitted by
- JunoCam es un pushframe imager que opera en una sonda en rotación y ofrece imágenes bajo restricciones de captura y transmisión como RGB, un filtro de metano de ~890 nm, TDI y companding de 8 bits
El papel de la galería de procesamiento de imágenes de JunoCam
- La galería de JunoCam es un espacio para descargar imágenes originales y subir imágenes procesadas por los usuarios para compartirlas
- Las formas de procesamiento recomendadas abarcan desde ajustes simples hasta reconstrucciones avanzadas
- Recorte simple
- Resaltar rasgos atmosféricos específicos
- Corrección de color
- Creación de collages
- Reconstrucción avanzada de color
- Los aportes existentes se han utilizado en textos relacionados con Juno, Jupiter y JunoCam, en reportes de la comunidad científica y también en artículos de revistas científicas con la atribución correspondiente
- Algunas creaciones incluso pueden verse como obras de arte, y también se está evaluando cómo exhibirlas como arte
Impacto de la radiación y retos del procesamiento de imágenes
- Uno de los grandes retos de Juno son los intensos cinturones de radiación de Júpiter, que se espera limiten la vida útil de los subsistemas de ingeniería y ciencia de la misión
- JunoCam actualmente muestra efectos de radiación en algunos de sus componentes
- En las imágenes de PJ56 se reduce la gama dinámica y aumenta el fondo y el ruido
- Los científicos ciudadanos pueden explorar nuevas formas de procesamiento que permitan revelar la belleza y el misterio de Júpiter y sus lunas incluso en este tipo de imágenes
Imágenes de PJ-1 y pruebas iniciales de captura
- El primer perijove pass de Júpiter tuvo el carácter de una operación de prueba para JunoCam
- Las 28 imágenes capturadas en ese momento fueron diseñadas para encontrar la geometría de observación y la configuración de cámara óptimas
- En la captura del polo norte se compararon varias condiciones con 4 imágenes
- Se usaron dos configuraciones de time-delayed-integration para encontrar el valor de TDI adecuado para las regiones polares
- Se probó un nivel de TDI muy alto, es decir, una exposición larga, para detectar auroras de Júpiter
- Se comparó una geometría mirando directamente hacia el polo con otra geometría oblicua desde una distancia más cercana
- En el polo sur se realizaron pruebas similares, y entre otros elementos de comparación se incluyeron pruebas de configuración de compresión
- El filtro de metano incluido para la investigación científica de los polos está cerca del límite del rango de longitudes de onda del detector, por lo que requiere exposiciones muy largas para obtener suficientes fotones
- En algunas imágenes, esto provoca luz dispersa
- Para fines científicos, se planea recortar las partes que contienen ese artefacto
- Se está trabajando en identificar qué condiciones causan el problema de luz dispersa para reducirlo en capturas futuras
Exploración y filtrado de la galería
- La galería muestra tanto imágenes propias de JunoCam como imágenes subidas por la comunidad
- Las imágenes de JunoCam se identifican con un pequeño ícono de nave espacial
- Las imágenes originales y las procesadas se muestran juntas a medida que están disponibles
- Las publicaciones de video de JunoCam pueden descargarse como paquetes zip porque la cantidad de imágenes individuales es demasiado grande
- La galería se puede filtrar con varios criterios
- Perijove Pass
- Points of Interest
- Mission Phase
- Submitted by
- Para crear una galería personal de cierto “artist”, basta con elegir al remitente deseado en “Submitted by” a la izquierda y luego pulsar “Filter”
- Las imágenes de la fase de misión Earth Flyby fueron obtenidas cuando Juno pasó cerca de la Tierra en 2013, y la mayoría de los ejemplos procesados probablemente son aportes de aficionados
Características técnicas de las imágenes de JunoCam
- JunoCam, al igual que cámaras anteriores de MSSS, es un pushframe imager
- El detector tiene varias tiras de filtro con distintos anchos de banda acopladas directamente a la superficie fotoactiva
- Cada tira cubre todo el ancho del detector, pero solo ocupa parte de su altura
- Las tiras de filtro de JunoCam tienen un ancho de 1600 píxeles y una altura de unas 155 filas
- Las tiras de filtro escanean el objetivo debido a la rotación de la sonda
- A la velocidad nominal de rotación de 2 RPM, se adquiere un frame aproximadamente cada 400 milisegundos
- JunoCam tiene cuatro filtros
- 3 filtros visibles: rojo, verde y azul
- 1 filtro de metano de banda estrecha centrado cerca de 890 nm
- Debido a la velocidad de rotación de la sonda, si la exposición supera unos 3.2 milisegundos puede producirse un desenfoque mayor a 1 píxel
- Bajo las condiciones de iluminación de Júpiter, una exposición tan corta produce una SNR demasiado baja, por lo que la cámara ofrece Time-Delayed-Integration (TDI)
- TDI desplaza la imagen verticalmente una fila cada 3.2 milisegundos durante la exposición para compensar el movimiento de la escena causado por la rotación
- En condiciones de captura orbital, pueden usarse hasta unas 100 etapas de TDI manteniendo la velocidad de frame necesaria para el solapamiento entre frames
- En Earth Flyby había suficiente luz, por lo que no se necesitó TDI salvo para la banda de metano y la captura del lado nocturno
- Los píxeles de JunoCam tienen una profundidad de 12 bits dentro de la cámara, pero se convierten a 8 bits mediante una tabla de companding sin pérdida dentro del instrumento
- Este proceso es similar a una corrección gamma y sirve para reducir el tamaño de los datos
- Todos los productos de JunoCam en el sitio web de Mission Juno están en el formato de 8 bits recibido en la Tierra
- Los usuarios científicos que hagan análisis radiométrico deben usar los productos de datos “RDR” almacenados en el Planetary Data System, que están reconvertidos a una escala lineal de 12 bits
1 comentarios
Opiniones en Hacker News
Estas fotos vienen de Juno. Es una sonda lanzada en 2011 que orbita Júpiter desde 2016; sinceramente pensaba que ya había quedado fuera del radar, pero al ver el calendario en Wikipedia resulta que todavía se acerca al perijove aproximadamente cada mes y una semana, observando desde longitudes cada vez distintas: https://en.wikipedia.org/wiki/Juno_(spacecraft)#Timeline
La misión está programada para terminar dentro de aproximadamente un año, y la cámara “se incluyó para ayudar con la educación y la divulgación pública, pero luego se reutilizó para estudiar la dinámica de las nubes de Júpiter”.
Recuerdo que Juno era una misión para observar penetrando con radar por debajo de la capa de nubes.
En la universidad, mi hijo trabajó en un motor FFT para procesar los datos de radar, y ahora ese código está orbitando Júpiter.
Cuando los de reclutamiento empiezan a preguntar cosas como “¿puede usar las bibliotecas y técnicas más recientes de Android?”, les respondo de inmediato: “Su código está en otro planeta. Tiene capacidad de sobra para aprender lo que sea”.
Entonces se quedan callados enseguida.
Lo digo en broma, pero de verdad es algo genial y digno de orgullo.
Tienen una sensación alienígena, y a veces hasta inquietante.
Desde las fotos del alunizaje hasta el Mars rover y las misiones a varios asteroides y planetas, siento que los cuerpos del sistema solar ahora se perciben como lugares vívidos, complejos y, sobre todo, “reales”.
Estas imágenes siempre sorprenden. Sé que hay posprocesamiento para hacerlas más fáciles de ver e impactantes, pero aun así son impresionantes. En el futuro las imágenes serán todavía mejores.
Da mucho miedo. Todos esos remolinos parecen huracanes del tamaño de planetas. Da escalofríos pensar que, si Júpiter hubiera sido más grande, se habría convertido en una estrella y la vida en la Tierra no habría existido.
[1]: https://www.astronomy.com/science/ask-astro-could-jupiter-ev...
Los lugares como la Tierra son extremadamente raros. Ojalá más gente cuidara la Tierra.
Incluso si hubiera una estrella pequeña en la órbita de Júpiter, por ejemplo una del tamaño de una enana roja, quizá no cambiaría mucho para la Tierra salvo verse más brillante en el cielo nocturno.
¿Qué tan difícil sería enviar algo que muestre a Júpiter en video en vivo las 24 horas desde un ángulo fijo?
La esfera de influencia de Júpiter está llena de radiación, así que un satélite necesitaría mucho blindaje, y eso lo haría muy pesado. Además, no solo hay que llegar hasta Júpiter: para entrar en una órbita sincrónica alrededor de un planeta que no es la Tierra se necesita mucho impulso, así que también hace falta mucho combustible. Por último, el tiempo también es un problema. Europa Clipper acaba de salir de la Tierra, pero tardará 8 años en llegar a Júpiter. Las ventanas de lanzamiento son largas, pero muy espaciadas, así que el momento de la misión también importa.
Como dato interesante, Clipper va a Europa, pero pasará una parte importante de la misión en órbita de Júpiter, acercándose a Europa en cada órbita. Esa elección busca reducir la radiación que recibe la nave durante la misión, y su órbita es enorme para evitar la radiación lo más posible.
Es probable que el entorno alrededor de Júpiter y sus lunas sea uno de los ambientes espaciales más hostiles del sistema solar. Atrapa asteroides, tiene radiación intensa y el enorme planeta lleno de gas corroería a personas y naves si entraran; además, por su enorme pozo gravitatorio, una vez que entras es difícil volver a salir. No hay muchos lugares en el sistema solar tan peligrosos como Júpiter y sus lunas.
Las fotos son hermosas. Pero me pregunto por qué suben las imágenes en resolución completa a Flickr en vez de a sus propios servidores.
Quizá sea una pregunta tonta, pero ¿por qué las fotos están recortadas?
“Las imágenes se reproyectan según un modelo geométrico preliminar de la cámara, se eliminan algunos artefactos de cámara y se aplica una corrección aproximada de iluminación mediante una BRDF polinómica de tercer grado respecto del coseno del ángulo de incidencia y del ángulo de emisión”.
Si ves el enlace “Source Image(s)” que acompaña a cada foto, puedes entender mucho mejor qué ve realmente la cámara. Si bajas en la imagen original, también puedes ver cómo se intercalan los distintos canales de color y las transmisiones. Aquí están el ejemplo del que salió esa explicación y el original:
https://www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing?id=17025
https://www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing?id=JNCE_...
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/JunoCam#Design
¿Por qué Júpiter tiene tantos colores?
Si las variaciones de color indican diferencias similares a cambios de densidad, ¿por qué hay tanta turbulencia en Júpiter y la parte superior no es más uniforme? ¿Será por movimientos de marea? ¿Alguien sabe?
Este paper[2] estudia las tormentas ovaladas, pero también incluye detalles sobre la atmósfera y el color:
El rojo suele atribuirse a cromóforos (chromophores) rojos, que son producto de reacciones químicas complejas, como la fotólisis ultravioleta del amoníaco junto con acetileno. Estos cromóforos pueden actuar como una sustancia que recubre las partículas de amoníaco.
La estructura de nubes de la atmósfera de Júpiter, en especial la naturaleza de rasgos de vórtice como la Gran Mancha Roja y los óvalos blancos, sigue siendo un misterio.
Este paper[3] intenta reproducir la reacción en laboratorio y compararla con los colores observados. Trata con algo más de detalle los posibles procesos de formación de color.
Y también quiero incluir esta foto[4]. Me encanta la sensación de profundidad que generan las pequeñas nubes como motas de algodón y sus sombras.
[1]: https://www.jpl.nasa.gov/images/pia25018-nasas-juno-mission-...
[2]: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/201... Characterization of the white ovals on Jupiter's southern hemisphere using the first data by the Juno/JIRAM instrument
[3]: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2016.03.008 Chromophores from photolyzed ammonia reacting with acetylene: Application to Jupiter’s Great Red Spot (use the hub of science for full paper)
[4]: https://apod.nasa.gov/apod/ap241103.html
La intención es buena. Hace que las imágenes sean mucho más informativas y, como se ven espectaculares, también ayuda a ganar apoyo del público. Pero también puede ser un poco engañoso y confundir a la gente.
https://science.nasa.gov/resource/jupiter-in-true-and-false-...
https://www.cnet.com/science/space/why-nasas-image-of-jupite...
JunoCam[1] no es un instrumento científico de Juno. Es un equipo agregado para producir estas imágenes increíbles que podemos disfrutar. Personalmente, me alegra que esté ahí.
Claro, los datos son datos, así que también hay algunos estudios científicos previstos que los aprovechan.
[1]: https://en.wikipedia.org/wiki/JunoCam