новости космоса
6509 36
25 августа 2017 07:09:50

Обсерватория James Webb будет изучать «океанические миры» Солнечной системы

Космический телескоп НАСА James Webb («Джеймс Уэбб») будет использовать свои возможности в инфракрасном диапазоне для изучения «океанических миров» - спутника Юпитера Европы и спутника Сатурна Энцелада – внося новый вклад в наблюдения этих спутников гигантских планет, проводившиеся ранее при помощи орбитальных аппаратов НАСА Galileo и Cassini. Наблюдения, проведенные при помощи телескопа James Webb, также помогут при снаряжении будущих миссий к ледяным спутникам газовых гигантов.

Особый интерес у ученых вызывают струи воды, вырывающиеся из-под поверхностей Энцелада и Европы и состоящие из смеси водяного пара и простых органических веществ. Миссии НАСА Cassini-Huygens и Galileo, а также космический телескоп Hubble, ранее позволили выяснить, что эти струи являются результатом протекания геологических процессов, нагревающих подповерхностные океаны.

Ученые планируют использовать инструмент near-infrared camera (NIRCam) космического телескопа James Webb для получения снимков высокого разрешения поверхности Европы, которые затем будут использованы для изучения ее поверхности и поисков горячих областей на поверхности, свидетельствующих об активности, сопровождающейся выбросом из-под поверхности струй вещества, и активных геологических процессах. После обнаружения струи ученые будут использовать инструменты near-infrared spectrograph (NIRSpec) и mid-infrared instrument (MIRI) телескопа для спектроскопического анализа состава струи.

В случае Энцелада его видимый размер при наблюдениях с использованием обсерватории James Webb будет примерно в 10 раз меньше, по сравнению с Европой, и получение изображений поверхности в высоком разрешении станет недоступно. Однако телескоп все же сможет проанализировать молекулярный состав струй Энцелада и позволит произвести обширный анализ особенностей его поверхности.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
DimitriyP173 · 25-08-2017

Прикольно. Если так дальше пойдёт, то в скором времени какие-нибудь извращенцы-вуайеристы смогут подглядывать в окна к аборигенам с Альфа Центавра.)))

И такой ещё вопрос: а насколько высокое разрешение будет у снтмков Европы в, собственно, высоком разрешении?

2
viktor7777111 · 25-08-2017

скорее бы уже запустили!и он заработал и сколько нового мы узнали

3
Leonid3190 · 25-08-2017

DimitriyP, при диаметре зеркала 6.5 метра угловое разрешение в видимом диапазоне 0.02 сек (у Хаббла 0.05 сек), что на ближайшем расстоянии до Юпитера 4.2 а.е. выльется в 50 км/пиксель.

4
DimitriyP173 · 25-08-2017

Leonid3. Ага. Благодарю за пояснение.
Ну, это, конечно, лучше, чем размытое белое пятно на фоне космоса, но всё же высота такого разрешения где-то на уровне плинтуса)))

5
NoOneElse-4 · 25-08-2017

Диаметр Европы 3120 км. Значит картинка будет 62 на 62 пикселя...
Я то думал там прямо все подробности... как с самолета на Земле...

6
koftochka145 · 25-08-2017

Leonid3, как мало :(
Все ждут от телескопа сверх-достижений... а оно вон что :(

7
Leonid3190 · 25-08-2017

"..Два пишем, один на ум пошло.." (с) А. Райкин
NoOneElse, Petr_, не следует забывать про матобработку нескольких кадров с небольшим сдвигом -- из миллиона кадров с разрешением 50 км/пиксель можно общую для всех снимков площадь сделать с разрешением 50 МЕТРОВ/пиксель :-)

8
NoOneElse-4 · 25-08-2017

Leonid3, что то я туплю на тему повышения углового разрешения обработкой нескольких снимков...
В чем там суть метода?
Каждый же снимок будет иметь аналогичное разрешение и не будет иметь дополнительных деталей! (просто так подумал).

9
Reynkarnfil0 · 25-08-2017

NoOneElse2, 25-08-2017, вы вообще-то понимаете чем отличается кино(видео)съёмка от фотосъёмки? Ну в смысле качества, того самого кадра, от которого всё и пляшет? Ну это же банально просто - остановите видео сигнал, или отдельный кадр киноплёнки, и увидите насколько он более дерьмовее по качеству, чем само видео. И это ещё без Леонидовской математики.
Отдельный кадрик этой планетины и будет дермовейшим, а вот когда их будет куча...

10
NoOneElse-4 · 25-08-2017

Reynkarnfil, никакой прямой зависимости от количества кадров не вижу!!!
Впрочем, я почитаю теорию на этот счет на досуге.
Если бы все было так шоколадно, то почему бы мне не сделать на свою мобилу 100000000000000000000000000000000000000000 фоток неба с рук (чтобы смешение было), обработать и получить четкую фотографию планет у Альфы Центавра???
Или даже города тамошние поразглядывать в подробностях...

11
Leonid3190 · 25-08-2017

NoOneElse, Petr_, ключевое слово "снимки с НЕБОЛЬШИМ сдвигом", который мы знаем, например 0,001 сек при разрешении 0.01 сек/пиксель. Рассмотрим три последовательных снимка. Каждый пиксель среднего снимка будет содержать в себе 0.1 интенсивности соседнего слева пикселя на предыдущем кадре, 0.1 интенсивности соседнего справа пикселя на последующем кадре, 0.8 интенсивности этого пикселя на двух снимках. Обозначив эти "0.1" буквочками "X1", "X2"... и написав эти уравнения для десятка последовательных снимков получим вполне решаемую систему уравнений для нахождения "X1", "X2"..., т.е. увеличения чёткости в 10 раз. Конечно, такое объяснение чуть упрощено, но смысл именно такой. Искажения возникают лишь по краям картинки.
Так же сжимаются и восстанавливаются картинки в компьютере из полного формата *.bmp в *.jpg уменьшая объём для хранения до 30 раз и тоже с потерей качества по краям изображения. Можете сами посмотреть: в Paint нарисуйте что-либо простенькое и сохраните и в *.bmp, и в *.jpg, а потом сравните :-)

12
NoOneElse-4 · 25-08-2017

Leonid3, я понял о чем вы. Но вы неправы в принципе!
Вы смешиваете понятие пикселя и угловое разрешение телескопа. Это не одно и то же. Я теоретически подкуюсь и распишу подробно.
Но смутно я вспомнил этот момент из курса физики. Там выигрыш разрешения если и есть, то проценты (не разы) и конечно график выигрыша стремится куда то но никогда не достигает...
И мой пример с мобилой вам в помощь!
Я МОГУ (и это несложно) смещать мобилу на ТОЧНЫЙ, МАЛЫЙ и заранее ИЗВЕСТНЫЙ угол. Но мой квадриллион фотографий не даст мне вида Центаврийского города!!!

13
dr_ovosek0 · 25-08-2017

NoOneElse, "Какие вы все противные скептики!" (Змеюкина)
Вот и я тоже все время сомневаюсь в достоверности эпизодов в детективных сериалах, где эксперты из размытых кадров вытягивают физиономии преступников.

14
Teylor100 · 25-08-2017

Та что там смотреть на те струи? Только больше вопросов появиться. Нужно запускать туда орбитальный аппарат,плюс спускаемый модуль,и изучать на месте. И не забыть оснастить аппарат качественным инстументом для "ловли" этих струй,и их анализа

15
Leonid3190 · 25-08-2017

NoOneElse, Petr_, я же не папа Римский и не владею истиной в последней инстанции, рад буду исправлению своей ошибки :-)

16
Reynkarnfil0 · 25-08-2017

Ну-ну, посмотрим что надыбает NoOneElse, Petr_ в интернетах. С Геолюксом у него иногда получалось, но чаще всего он задницой опускался в лужу. Но дело даже не в этом. Вместо того, чтобы выявить эффект "повышения качества", на сколько там он процентов условно повышается, он будет рыть и доказывать свою упёртость, что это всё туфта и мат. обработка ничего не даёт. Leonid378, 25-08-2017 верно отметил на счёт смещения кадра при съёмке и получении от этого эффекта по улучшению качества, но здесь важен ещё один элемент - фаза луча. Именно благодаря такой характеристике мы видим мир объёмным и более детализированным. При массе снимков одного объекта, у них естественно будет различные фазы света, волны, с помощью которой и мы получаем изображение. Одни только пиксели, на что упирает NoOneElse, Petr_, это как 2D, а учёт фазы - это 3D.
NoOneElse, Petr_, не мыслите плоскодвухмерно, включайте объёмтрёхмерию :).

17
dr_ovosek0 · 25-08-2017

В связи с этой публикацией надыбал в сети про проект мембранного телескопа с зеркалом диаметром чуть ли не в десяток раз большим, чем у деда Хаббла. Правда, его на Землю планируют нацелить, но, может, и на звезды изредка будут поглядывать, когда он будет в тени пролетать?

18
dengess1-6 · 25-08-2017

ну я как полудизайнер не могу обойти тему повышения детализации.
Берём несколько фоток планеты с разных углов (она же вертится как и наша З). Увеличиваем контраст (блеклые детали вроде пропали). Накладываем и совмещаем по какой-нибудь явной детали. Получаем среднестатистическую картинку с большим числом деталей чем в исходных отдельно взятых фотках.
Суть в том, что на каждой фотке один какойто объект (например кратер) освещён по разному (разное время съемки), и градиент пиксела соответствующий конкретной детали на разных фотках чуть иной. Алгоритм специально созданный для интерпретации формы по разнице этих градиентов интерполирует предполагаемую форму с некоторым допущением погрешности.
имхо! Если что, я хреновый дизайнер.

19
Reynkarnfil0 · 25-08-2017

dengess153, 25-08-2017, да ладно вам, не прибедняйтесь, всё нормально по фоткам с разной освещённостью. Мы ведь лишь создаём "базу" для интернетУчООООного изыскания NoOneElse, Petr_а. А пока что он ворошит интернетию, дыбает там материалы, увеличивают свою подкованность. Ждём-с заинтернеНаученую версию.

20
dilettant170 · 26-08-2017

Что 50 км/ пиксель, что 50 м/пиксель, одно и тоже, поскольку "хрен редьки не слаще", для изучения молекулярного состава гейзеров Энцелада пост обработка выигрыша не даст. Вот чувствительный спектрометр, размещённый в фокусе, вот это другое дело!
Конечно, если запустить по "Джеймсу Уэббу" в точки L4 & L5, вот тогда выигрыш будет очевидным.
Дровосек, специально интересовался вопросом способности комплексов видеонаблюдения к распознаванию лиц, то, что показывают в сериалах, всё красивая сказка и не более того, про точность цветопередачи, то вообще отдельная песня(!), как по камерам можно что-то внятное разглядеть до сих пор ума не приложу, нет конечно там не всё так печально, но чтоб "как в кино", увольте.

21
NoOneElse-4 · 28-08-2017

Ну я поискал теорию.
1) Нет никакого метода повышения разрешающей способности путем обработки нескольких снимков.
2) Можно обработать одну! фотографию - увеличить контраст, убирать шумы. Это даст результат. Несколько фотографий для снятию шумов - тоже будет результат. Но не более того!
3) Есть смысл сделать фото при разном освещении (для небесных тел типа Луны) - тоже даст результат. Но для звезд - нет конечно
4) Про JPG и т.п. методы сжатия. Не стоить наводить тень на плетень! Метод сжатия можно описать так: сначала идет преобразование в YCbCr. Далее берется кусочек 8*8 пикселей. Для них сигнал Y представляет собой набор коэф. в матрице для построения полинома. При этом свертка спекта (загрубление) для Y незначительно (особенность зрения) и края деталей будут более четкими. Для Cb и Cr загрубление значительное (вместо 12-ти коэф только 6). Поэтому цвет при восстановлении накладывается "с залезанием" за края деталей. Но это глазом воспринимается нормально.
5) В mpeg берется опорное изображение и далее кодируются только области изменений (кодирование участков jpeg). И тоже никакого повышения разрешающей способности и четкости тут нет! Есть некое субъективное впечатление... и все.

22
Leonid3190 · 28-08-2017

NoOneElse, Petr_, я заменил аватарку на небольшой график, когда она заменится (через день-два) продолжим разговор :-)

23
NoOneElse-4 · 28-08-2017

Она уже заменилась! И что на ней?

24
NoOneElse-4 · 28-08-2017

Если вы ведете к тому, что в разных спектрах у телескопов разное угловое разрешение, то как бы это очевидно!
Еще замечу на тему пикселей. В телескопе всегда! количество пикселей на матрице в пару порядков (в 100 раз) больше (они гуще), чем угловое разрешение инструмента. Это делается затем, чтобы получить график изменения интенсивности точно (хотя в теории достаточно всего в 2 раза). Поэтому в реале картинка то будет - мегапиксели. А разрешение - 60*60 "деталей" (но не пикселей).
И конечно с орбиты идет RAW картинка (без сжатия конечно), если вы о jpeg методе.

25
Leonid3190 · 28-08-2017

NoOneElse, Petr_, в поле телескопа три звёздочки на угловом расстоянии 0.25 углового разрешения телескопа друг от друга и светимостью 1:2:4, их диски Эйри в фокусе телескопа перекрывают друг друга и представляют овал с соотношением осей 1:1.5, глазом они не различимы :-)
На графике зелёным цветом показана ОСВЕЩЁННОСТЬ одного датчика размером как раз с диск Эйри (одного, а не сотни, хотя с сотни информации можно получить больше) при движении его вдоль большой оси овала. Коричневая линия (масштаб увеличен) -- изменение освещённости при каждом перемещении (математически "производная", "дифференциал"). Места резкого изменения этой линии соответствуют началу и окончанию диска Эйри от каждой из звёздочек, более плавное изменение -- положение максимума, т. е. положение звёздочки. Численное изменение этих точках пропорционально яркости каждой звёздочки, они и посчитаны. Суммарная яркость разложена на звёздочки и показаны на графике синим, красным и жёлтым цветами.
В качестве примера по математической обработке невидимого простым глазом.

26
Leonid3190 · 28-08-2017

"..но чтоб "как в кино", увольте.." (с)dilettant
"..Нет никакого метода повышения разрешающей способности путем обработки нескольких снимков.." (с)NoOneElse
Ребята, ну что вы как Фома неверующий!
Хотите вышлю вам программку, которая (как в телевизоре при показе VIP замыливает квадратиками лицо) на картинке делает суммарные квадратики, вы сделаете с любой вашей картинки по сотне "замыленных" со сдвигом и вышлите мне, а я сделаю ещё одну программку и восстановлю вашу картинку в первоначальном виде?
Если получится, то вы всенародно признаете свою не компетентность, а если нет, то я так же всенародно признаю свою?

27
dilettant170 · 28-08-2017

Леонид, я баловался с несколькими программами позволяющими "замутить" область снимка, но НИ ОДНА программа не способна проделать обратный "фокус", из "потерянного" кадра не получить кадр в HD качестве, увы.

28
Leonid3190 · 28-08-2017

dilettant, а я держал в руке (и очень много раз) 20-ти килограммовую чугунную гирю и ни разу не держал в руке такого же веса слиток золота, но это не значит, что таких слитков не бывает :-)

29
dilettant170 · 28-08-2017

Леонид, не бывает! Нестандартный вес! Что для чугунной гири, что для слитка золота. 😜

30
Leonid3190 · 28-08-2017

dilettant, 20-ти килограммовые гири в виде параллелепипеда ни разочка не видели 8-) Зайдите в местное отделение бывшего Госстандарта и вам покажут хоть сотню таких, да ещё и с клеймом о поверке.
А раз вы ошиблись с чугуном, то могли и ошибиться с золотом :-)

31
dilettant170 · 28-08-2017

Вот ни разу не ошибся, то не гири, а поверочные грузы, применяются в испытаниях на грузоподъёмность всяких разных механизмов и средств страховки. 😜
Золотые слитки в живую не видел никаких, но интернет утверждает, что: "В нашей стране действует международный (стандарт, доб. мной), который отражен в ГОСТ 28058-89. Так сколько весит слиток золота, исходя из общемировых норм? Его вес колеблется от 11 до 13,3 кг." (извиняйте, но ссылку удалил)
"Для населения" выпускаются мерные слитки весом до 1000 гр.
Так кстати, что там за программа, которая позволяет "вытянуть" годное изображение лица, например, из картинки размером 2×3 пикселя?

32
Reynkarnfil0 · 29-08-2017

Обращу на 2 момента изысканий NoOneElse2, 28-08-2017.
Во-первых, "В телескопе всегда! количество пикселей на матрице в пару порядков (в 100 раз) больше (они гуще), чем угловое разрешение инструмента. Это делается затем, чтобы получить график изменения интенсивности точно (хотя в теории достаточно всего в 2 раза)."
Только ради графика в 50 раз гуще тыкают пиксели?
Во-вторых, хоть и коснулся формирования формата mpeg, но по сути процессов передачи инфы воспринимаемой человека ни слова. Слишком уж NoOneElse2, 28-08-2017 упирается в эти самые пиксели, но ведь не ими только всё определяется. А то так придётся поверить в коллективное субъективное. Ведь вопрос стоит не тупо в увеличение разрешения, а в качестве изображения, а это несколько разные ведь понятия.
NoOneElse2, 28-08-2017, вот вам вопросик на засыпку по сути обсуждалова: Почему человек играя в бильярд, когда бьёт шар другим шаром и попадает в лузу, хотя его разрешающая способность глаза не достаточна для точного попадания? Что помогает ему в этом случае?

33
NoOneElse-4 · 29-08-2017

Leonid3, тут дело не в компетентности или нет! Тут дело в смешении понятий и делании в корне неправильных выводов!!!!
Вы почему то думаете как свет падает на датчики (ячейки матрицы) и как двигать матрицу, чтобы получить изначальную картину.
Если размер ячейки соизмерим с проекцией объекта предельного углового разрешения телескопа (да хоть объектива мобилы) - да, движением матрицы относительно картинки или поворотом системы на малые углы можно получить дополнительные детали. Единицы процентов конечно. Просто убираем дискретизацию по ячейкам.
На ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА повешения разрешающей способности системы тут НЕТ!!!!!!!!!! Нет совсем!!!!!!!
И я уже писал - в реальных телескопах также нет и того, что можно выгадать.
Размер проектируемого изображения выбирают под размер матрицы. А матрица намного гуще, чем разрешающая способность. Гуще в разы просто потому, что это можно сделать без потери других важных параметров (это ответ Reynkarnfil). Также снимает проблему при выходе из строя нескольких ячеек (пикселей). Просто берут значения соседних пикселей, поскольку те несут точно ТУ ЖЕ информацию и никакой потери в полученном изображении нет.
Leonid3, ваш пример с квадратиками странен!!!!
Начнем с того, что маскирующие квадратики вообще средним не являются - они могут быть произвольными (генератор случайных чисел).
А если это усреднение (загрубление четкости) как в вашей программе - то эффективного обратного алгоритма вы НЕ СДЕЛАЕТЕ. По множеству объективных причин!!!!
Так что или я не понял вашей мысли или вы не понимаете сути разговора.

34
Reynkarnfil0 · 29-08-2017

NoOneElse2, 29-08-2017, вы уже явно залезли в научно-умственные дебри. Давайте я вам по простому об увеличении качества и разрешения картинки объекта при его съёмке более чем одного раза со смещением либо самого съёмщика, либо этого объекта. Область изображения. условно занимаемая 1 пикселом, на разных снимках будет иметь разную оптическую плотность. Эта "разность" у разных пикселей также будет разная, т.е. % оптической плотности. Так вот, если обработать n-ное количество снимков, то эту конкретную область 1-го пикселя можно разделить на большее количество дискретных частей в зависимости от % оптической плотности разных снимков. Таким образом, повышается разрешение результирующего снимка. составленного при обработки более чем одного снимка объекта.
"А матрица намного гуще, чем разрешающая способность. Гуще в разы просто потому, что это можно сделать без потери других важных параметров (это ответ Reynkarnfil)."
Ну-ка назовите мне эти другие важные параметры?

35
NoOneElse-4 · 30-08-2017

Reynkarnfil, другие "важные параметры" - это во первых чувствительность матрицы! На первый взгляд может показаться, что чем крупнее пиксель (ячейка) матрицы - тем выше чувствительность телескопа в целом. Но это не так! Чувствительность матриц близка к теоретическому пределу - один фотон улавливается. Значит есть ситуация: Один и тот же телескоп смотрит на объект с предельно малым размером (предел углового разрешения телескопа).
В случае 1 у телескопа матрица с крупными пикселями. Имеем один значащий пиксель. 3 фотона и загрубление краев изображения из за крупного пикселя.
Случай 2. У телескопа 1000 пикселей точно на той же площади, что занимал 1 пиксель у первого телескопа при той же оптической системе и том же объекте наблюдения.
Прилетят те же 3 фотона. Они активируют 3 пикселя (на остальных темно). Получим картинку получше. Поскольку может оказаться, что все фотоны выстроились в рядок. Это может означать (с очень малой вероятностью), что объект имеет вытянутую форму. Но по сути мы получили точно ту же информацию, что и в случае 1. Но нет загрубления на краях пикселя и мы не рвем волосы на заднем месте, если высокоэнергетичный гамма квант сожжет нам пиксель в случае 1. Тогда мы всегда будем иметь дырку в картинке (битый пиксель).
А в случае 2 если потеряем 1 пиксель - то в худшем случае мы получим 2 кванта вместо 3 и все равно получим картинку. Но это супер маловероятно 1/1000, поскольку прилетит 3 кванта, а у нас 1000 пикселей под их "ловлю". И выход из строя 1-го не исказит картинку вообще (все 3 кванта поймали соседи).
Следующим важным параметром является площадь чипа (матрицы). Не стоит ее задирать - сложно с оптикой.
Но речь то о степени интеграции (густоте) - тогда норм.
Вот такие "важные параметры"
__________________________
И ваши словеса о "оптической плотности" к сути обсуждаемой проблемы не относятся никаким боком!!!

36
Reynkarnfil0 · 31-08-2017

NoOneElse2, 30-08-2017, ваш пост о повышении разрешения через увеличение количества пикселей и размера матрицы чисто техническая вешь. Но суть моего коммента вы похоже не поняли. Читайте ещё раз, чтобы критиковать можно было бы по существу.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!