Sådan fungerer Rocketcam

Rumforskning har betaget amerikanere i årtier. Måske sagde kaptajn Kirk fra "Star Trek" det bedst, da han kaldte rummet "den sidste grænse". Vi står på kanten af ​​en vildmark så pirrende tæt og mystisk, vi kan ikke lade være med at risikere vores liv for at vide mere om det.

Men indtil det er billigt nok til at køre til månen, offentligheden må nøjes med stedfortrædende rumforskning via video. Faktisk, film og rumforskning har været forbundet i lang tid. En af de første populære film, "En tur til månen, "lavet i 1902, er en fantastisk fortælling om månens udforskning. Syvogtres år senere, fjernsyn glødede med videofeed fra den første bemandede månelanding, nærer offentlighedens fantasi om rumrejser.

Men videoens sted i rummet går ud over spændingen. Dagens ultraforbundne verden kredser om tanken om, at jo mere informerede vi er, jo bedre de beslutninger vi tager. Dette gælder især med udforskning af rummet, hvor små problemer kan udløse katastrofale konsekvenser - tænk tragedien med rumfærgen Columbia.

I 2003, rumfærgen og dens syv astronauter brændte op ved genindtræden i Jordens atmosfære. Kilden til problemet med Columbia -shuttlen var et stykke isolering, der faldt fra overfladen af ​​den eksterne brændstoftank 81 sekunder efter liftoff og beskadigede venstre vinge. NASA -ingeniører så video af dette uheld, men det blev filmet på afstand, og de konkluderede, at isoleringen ikke forårsagede nogen alvorlig skade. De tog fejl.

Havde shuttlen været udstyret med en RocketCam under lanceringen, Columbia's fløj kunne have været korrekt diagnosticeret og katastrofen undgået. RocketCam er et almindeligt videokamera med et ekstraordinært formål. Den er fastgjort til shuttlen, og under start giver den en afgørende videovisning - udsigten fra det lancerende køretøj ned til jorden. Faktisk, RocketCam fangede video af isolering, der flyver fra Discovery-brændstoftanken i 2005-start-til-fly-lanceringen. Men den video hjalp ingeniører med at træffe den informerede beslutning om, at - denne gang - isoleringen ikke forårsagede nogen skade.

Så hvordan tåler dette grundlæggende videokamera rumrejser? Og hvorfor er dets videofeed så værdifuldt? Læs den næste side for at finde ud af det.

HowStuffWorks vil gerne takke Rex Ridenoure og hans firma, Ecliptic Enterprises Corporation, for hjælp til denne artikel. RocketCam ^TM er et varemærke tilhørende Ecliptic Enterprises Corporation.

1. Komponenter i RocketCam
2. Værdien af ​​RocketCam
3. Andre RocketCam -projekter

Komponenter i RocketCam

RocketCam ligner ikke noget særligt. Men lad ikke det primitive ydre narre dig - denne gadget er robust. Det kan tåle ekstreme hastigheder, vibrationer og temperaturer.

Under sit uklare ydre, grundkameraet er omkring 80 gram (10 gram) og 10 centimeter langt [kilde:Space Show, Bøde]. RocketCams bruger professionelle Sony miniaturevideokameraer (tidligere, XC-999 modellen). Men du kan ikke bare tage et af disse kameraer og binde det til en raket. For at gøre kameraet ultra holdbart, Ecliptic Enterprises Corporation tager kameraet fra hinanden og sætter det sammen igen. Under denne proces, det robuste (eller styrker) kameraet, bolt den til en platform med ekstra funktioner, der gør den hård nok til at modstå ekstreme miljøer. Kameraets kabinet har et aerodynamisk design, og et lag isoleringsskum på overfladen hjælper med at beskytte det mod ekstreme temperaturer.

Ecliptic -ingeniørerne tilføjer også tekniske funktioner. For eksempel, hver RocketCam, der er bygget til at tage en tur på den eksterne tank i en shuttle, har en radiosender og antenne til at sende videoinformationen ned til jorden fra rummet ved hjælp af elektromagnetiske radiobølger. Dette gør det muligt at sende informationen hurtigt til flere modtagere. Kameraet kan også indeholde forskellige batteristørrelser eller strømstøttekort og andre tilpasselige funktioner, afhængigt af brugen.

RocketCams kan enten være analog eller digital. Disse udtryk refererer ganske enkelt til, hvordan de visuelle data registreres og gengives. I analog indspilning, en ældre metode, enheden registrerer oplysninger i kontinuerlige variationer af bølger. Digital teknologien bruger ikke bølger, men registrerer snarere oplysninger i tal, såsom i 1'er og 0'er. Digitale versioner af RocketCam er mere sofistikerede med ekstra funktioner, f.eks. "butik-og-frem" visning, som gør det muligt for ombordværende at gennemse video, ligner hvordan en TiVo fungerer. Det muliggør også forbedret radiofrekvens (RF) båndbredde, hvilket betyder, at den bruger den tilgængelige båndbredde mere effektivt.

Digitale modeller optager en stor mængde information for at fange ting som nyttelastadskillelse og for at hjælpe med fejlundersøgelser. For at imødekomme det, den digitale RocketCam komprimerer disse oplysninger for at sende dem over elektromagnetiske radiobølger ned til Jorden. (Selvom digital teknologi ikke bruger elektromagnetiske bølger til at registrere oplysninger, den kan bruge disse bølger til at sende information, som den er optaget andre steder.) Komprimering af digital information indebærer at finde fælles gentagne mønstre og forkorte dem, som du vil lære i Sådan fungerer filkomprimering. For at udføre processen, ingeniørerne inkorporerer en kompressor, der bruger en digital signalprocessor -chip til at formatere oplysningerne.

Selvom de er mest kendt for deres positioner på ydersiden af ​​et affyringsbil, nogle RocketCams tilbyder endnu mere information om en rumfyring ved at optage det indre af et skib. SpaceShipOne, det første privat finansierede bemandede skib, der gik i rummet, brugte to indvendige RocketCams til cockpittet foruden kameraer på ydersiden. Disse interne kameraer kræver ikke beskyttende kabinet.

Når den bruges på rumfærger, NASA monterer RocketCams på den udvendige brændstoftank og på de to solide raketforstærkere. Disse strukturer frigives fra rumfærgen efter start, så kameraet kun kører en tur midlertidigt på en shuttle. Men på dette tidspunkt, den vigtige information er allerede rejst til jorden.

På kun 5 pund (ca. 2, 267 gram), dette kamera tjener mange formål [kilde:Space Show]. Læs videre for at finde ud af, hvorfor det er så vigtigt.

Værdien af ​​RocketCam

Når man overvåger dataene fra en raketopsendelse, jo hurtigere informationen rejser, des bedre. RocketCam kan sende live feeds fra lanceringen, og dette situationel opmærksomhed betyder, at ingeniører ved, hvad der sker i realtid. Og de kan lave hurtigt, informerede beslutninger, hvis noget går galt.

RocketCam kan også være et yderst værdifuldt værktøj til forskning i rummet. Som en del af Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (CROSS) mission, NASA planlægger at sende en raket til månen - faktisk planen er, at raketten skal ramme månen i et forsøg på at vække affald. Dette styrt, de mistænker, kunne frigive vandis. Eller, hvis ikke, analyser af affaldet kan give spor om, hvorvidt der er spor af vand på månen. RocketCam vil hjælpe med forskningen. I modsætning til med shuttle lanceringer, det bliver ikke frigivet undervejs. Det vil blive fastgjort til et lille rumfartøj, der adskiller sig før stød, så kameraet kan sende NASA -videofeed af styrtet.

Public relations er også en vigtig del af virksomheden inden for rumforskning, og mange betragter video som den bedste måde at få folk begejstrede for det. At se video af en lancering fra jorden er kun så interessant for tv -publikum. Men giv dem en videovisning fra selve raketten, og de er nittede.

Offentlig appel går ud over NASA og shuttle -lanceringer - private virksomheder kan hjælpe med at køre plads turisme med video, og de bruger også RocketCams. Efter Columbia -katastrofen i 2003, NASA pålagde en pause i sit shuttle -program, hvilket betyder, at private lanceringer fik mere opmærksomhed. En af de mest berømte af disse private anvendelser var til suborbital SpaceShipOne, den første bemandede flyvning til rumhøjde af en privat pilot i juni 2004. For at hjælpe med at opmuntre det ekspanderende område inden for udforskning af private rum, Ecliptic har bestræbt sig på at holde RocketCam overkommelig (en let indsats, da virksomheden ikke fremstiller kamerateknologien, bare dens robuste kabinet) [kilde:Fin].

RocketCam er inkluderet på mere end 60 lanceringer, herunder raketter (orbital og suborbital), rumfartøjer og shuttles. Mange af disse lanceringer omfatter også ikke-rumrelaterede projekter, som vi vil tale om næste gang.

RocketCams første blastoff på rumfærgen Atlantis i oktober 2002 gav seerne spektakulær video - men kun i et par minutter. Desværre, raketterne, der arbejder på at adskille de faste raketforstærkere fra skyttelbussen, frigjorde udstødning, der betydeligt slørede RocketCam -udsigten. Nu, NASA monterer RocketCam strategisk for at undgå dette problem [kilde:Adams].

Andre RocketCam -projekter

Selvom det er mest berømt for dets anvendelse på rumfærger og andre rumfyringer, RocketCam kører også rides på andre former for projekter.

Ecliptic leverer RocketCam til brug ved test af eksperimentelle fly. For eksempel, det er blevet inkluderet på flyvninger med XCOR Aerospace EZ-Rocket, et innovativt raketdrevet fly. Dette fly starter på raketter, kan genstarte sine motorer i midflight, og at lande, det laver simpelthen en død-stick glide (betyder uden brug af fremdrift) til jorden [kilde:XCOR]. Ecliptic leverer også RocketCams til de raketleverandører, der lancerer spysatellitter til National Reconnaissance Office, en regerings efterretningstjeneste, for klassificerede projekter [kilde:Ridenoure].

RocketCam har været involveret i ballonprojekter i stor højde, sådan som man demonstrerede ved et Global Space League -arrangement for at opmuntre uddannelsesprojekter inden for luftfart. I dette projekt, en RocketCam tog turen til en ballon i stor højde med en sender udviklet af Santa Clara University. Ud over, RocketCam har været involveret i forsøgene på at flyve QinetiQ1, en ambitiøs ballon i stor højde. Ingeniører bag projektet ville bryde verdensrekorden for menneskelig flyvning i højder ved at bruge en heliumfyldt ballon på 9 acres (392, 040 kvadratfod eller 43, 560 kvadratmeter) til at transportere piloterne op til 40 kilometer høje [kilde:Cooke].

I 2003, for at fejre 100 -året for luftfartens fødsel, ingeniører konstruerede en kopi af den originale Wright Flyer II, flyet, der foretog den første drevne flyvning (dog med et mere stabilt design). RocketCam blev inkluderet på testflyvninger af replikaen.

Men RocketCam er ikke kun for luften, enten; det har også fungeret som en situationsfornemmelse og forskningshjælp til projekter til jord og vand. Især, den nordamerikanske Eagle -bil, som kunne slå landhastighedsrekorden, er udstyret med kameraerne [kilde:Ridenoure]. (Læs mere om dette projekt i vores artikel, Hvordan den nordamerikanske ørn fungerer.) Desuden RocketCam er endda blevet taget ud på et militært marineprojekt. Ved hjælp af infrarød teknologi, kameraerne har hjulpet med at måle laserstrålernes nøjagtighed i bådmålpraksis.

Samlet set, det er indlysende, at RocketCams rolle er blevet stadig vigtigere i udforskning af rum samt luftfart og andre projekter. Tag et kig på den næste side for at finde ud af mere om rumfærger og raketter, og for at se flere RocketCam -videoer.

Ecliptic, virksomheden bag RocketCam, udsender også en enhed, den kalder RocketPod ^TM der tagger med ved opsendelser af rummet, ligesom RocketCam gør, men i stedet bærer og frigiver små nyttelaster, der ellers ville være for dyre at sende op af sig selv. Selvom det på nogle måder ligner RocketCams kappeteknologi, RocketPod indeholder også en lanceringsenhed [kilde:Caldwell].

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer rumfærger
• Hvordan kredser satellitter om jorden?
• Sådan fungerer Space Junk
• Hvorfor flyder der snesevis af døde dyr i rummet?
• Sådan fungerer raketmotorer
• Kan du forklare den grundlæggende forskel mellem analog og digital?
• Sådan fungerer SpaceShipOne

Flere store links

• Ecliptic Enterprises Corporation
• Galleri med RocketCam -videoer
• NASA
• LCROSS

Kilder

• Bøde, Howard. "Shuttle -kamera bringer fast i fokus." LA Business Journal. Encyclopedia.com. 24. juli kl. 2006. (6. maj, kl. 2008) http://www.encyclopedia.com/doc/1G1-149557625.html
• Chen, Yng-Ru. "Columbia Shuttle Tragedy." CSA. ProQuest. Oktober, 2003. (6. maj, kl. 2008) http://www.csa.com/discoveryguides/shuttle/overview.php
• Ecliptic Enterprises Corporation's websted. (6. maj kl. 2008) http://www.eclipticenterprises.com/index.php
• Szajngarten, Deb. "RocketCam-systemer på første Delta IV-lancering for at levere billeder, der ikke er i verden, til fjernsyn og internet-seere." Sony Electronics Nyheder og information. 11. november kl. 2002. http://news.sel.sony.com/da/press_room/b2b/security/archive/8541.html?archive=1
• Adams, Eric. "Se tilbage i ærefrygt." Populær videnskab. 4. december kl. 2002. (8. maj, kl. 2008) http://www.popsci.com/military-aviation-space/article/2002-12/look-back-awe?page=44
• Caldwell, Douglas W. "Kompakt ekstern affyringsrampe til små nyttelaster." U.S. Patent 7036773. 2. maj, 2006. (8. maj, kl. 2008) http://www.freepatentsonline.com/7036773.pdf
• XCOR. "Ofte stillede spørgsmål om EZ-Rocket." XCOR Aerospace. (8. maj kl. 2008) http://www.xcor.com/products/vehicles/ez-rocket_faq.html
• Ridenoure, Rex. Personlig kommunikation, 8. maj kl. 2008.