Como são armazenadas as imagens do telescópio espacial James Webb

Um SSD de 68GB é usado para armazenar as fantásticas imagens capturadas pelo super telescópio

Depois de divulgarem as primeiras imagens do James Webb na última semana surgiram detalhes técnicos sobre as imagens. As informações foram divulgadas pela DPreview. O super telescópio espacial da NASA de U$ 10 bilhões de dólares já teve uma espetacular sequência de imagens divulgadas que mostram pontos remotos do universo em fotos de bilhões de anos atrás. Algo fundamental para entender as origens do universo e como estrelas e galáxias foram formadas.

De primeira, chegar a ser um tanto surpreendente imaginar que as fotos são armazenadas em um SSD de 68GB. Até porque o Webb gera diariamente 57GB de dados. O Hubble gera de 1 a 2GB o que indica a diferença entre eles. O fato é que o James Webb reserva 3% do seu SSD interno para dados de engenharia e telemetria. E antes que fique cheio, ele envia as informações para a Terra. Leva 24 horas para ele ficar cheio.

Two views of the same object, the Southern Ring Nebula, are shown side by side. Both feature black backgrounds speckled with tiny bright stars and distant galaxies. Both show the planetary nebula as a misshapen oval that is slightly angled from top left to bottom right. At left, the near-infrared image shows a bright white star with eight long diffraction spikes at the center. A large transparent teal oval surrounds the central star. Several red shells surround the teal oval, extending almost to the edges of the image. The red layers, which are wavy overall, look like they have very thin straight lines piercing through them. At right, the mid-infrared image shows two stars at the center very close to one another. The one at left is red, the one at right is light blue. The blue star has tiny diffraction spikes around it. A large translucent red oval surrounds the central stars. From the red oval, shells extend in a mix of colors. For more details, download the Text Description.

A transmissão de dados é um componente crítico da missão Webb e tem sido cuidadosamente estudada e planejada por décadas. O telescópio está a cerca de 1,5 milhões de km da Terra no ponto Lagrange L2. É um longo caminho para enviar dados. Webb é a primeira missão a usar frequências de banda Ka para enviar sua quantidade relativamente alta de dados. Especificamente, o IEEE Spectrum observa que o JWST está transmitindo dados em um canal de 25,9GHz a até 28Mb/segundo (0,0035GB/seg). Isso dá cerca de 12,6GB por hora.

The image is divided horizontally by an undulating line between a cloudscape forming a nebula along the bottom portion and a comparatively clear upper portion. Speckled across both portions is a starfield, showing innumerable stars of many sizes. The smallest of these are small, distant, and faint points of light. The largest of these appear larger, closer, brighter, and more fully resolved with 8-point diffraction spikes. The upper portion of the image is blueish, and has wispy translucent cloud-like streaks rising from the nebula below. The orangish cloudy formation in the bottom half varies in density and ranges from translucent to opaque. The stars vary in color, the majority of which, have a blue or orange hue. The cloud-like structure of the nebula contains ridges, peaks, and valleys – an appearance very similar to a mountain range. Three long diffraction spikes from the top right edge of the image suggest the presence of a large star just out of view. For more details, download the Text Description.

As frequências de banda Ka podem transmitir mais dados do que a banda X (7-11.2GHz) ou a banda S (2-4GHz). Essas bandas são escolhas típicas para naves espaciais distantes. Dada a alta quantidade de dados do Webb, essas bandas não eram uma opção viável. Além disso, segundo Carl Hansen, engenheiro de sistemas de voo do Space Telescope Science Institute (STScI), uma antena de banda X comparável teria sido grande o suficiente para que pudesse ter dificultado a capacidade de Webb de capturar imagens nítidas.

Image of a group of five galaxies that appear close to each other in the sky: two in the middle, one toward the top, one to the upper left, and one toward the bottom. Four of the five appear to be touching. One is somewhat separated. In the image, the galaxies are large relative to the hundreds of much smaller (more distant) galaxies in the background. All five galaxies have bright white cores. Each has a slightly different size, shape, structure, and coloring. Scattered across the image, in front of the galaxies are number of foreground stars with diffraction spikes: bright white points, each with eight bright lines radiating out from the center. For more details, download the Text Description.

Embora os dados primários sejam transmitidos usando uma banda Ka, o Webb inclui dois canais de banda S. Um uplink de 2,09GHz transmite horários de observação ao telescópio a cerca de 16Kb/s. Uma segunda banda S de 2,27 GHz tem um downlink de 40kb/s que transmite dados de engenharia, incluindo status operacional e saúde do sistema. Em L2, Webb está sujeito a temperaturas extremas de cerca de -223° C (-370° F) e radiação significativa. O SSD teve que passar por testes extensivos, é claro. Mesmo assim, após uma década, a capacidade do SSD será reduzida para cerca de 60GB devido à radiação e desgaste geral. A NASA espera que Webb cumpra pelo menos 20 anos, o dobro do plano original da missão. Mas tudo vai depender da “resistência” do SSD até lá…

Thousands of small galaxies appear across this view. Their colors vary. Some are shades of orange, while others are white. Most appear as fuzzy ovals, but a few have distinct spiral arms. In front of the galaxies are several foreground stars. Most appear blue, and the bright stars have diffraction spikes, forming an eight-pointed star shape. There are also many thin, long, orange arcs that curve around the center of the image. For more details, download the Text Description.

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