Una imagen espectacular de Andre Kuipers, a bordo de la ISS. La Vía Láctea y las Luces del Sur, o Aurora Australis. Andre capturó esta foto el 1 de marzo de 2012, durante su misión de larga duración a la ISS, Promesa. Crédito:ESA / NASA
Algunas de las imágenes más maravillosas tomadas por astronautas desde el espacio son las de auroras bailando sobre nuestro planeta. Ahora las fotos son más que imágenes bonitas gracias a un proyecto de la ESA que las hace científicamente utilizables.
Aurora ofrece un medio visual para estudiar el clima espacial, las condiciones en las regiones superiores de nuestra atmósfera. Estas coloridas pantallas se producen cuando las partículas cargadas eléctricamente del Sol en el viento solar se canalizan a lo largo de las líneas del campo magnético de la Tierra y golpean los átomos en lo alto de la atmósfera.
Así como el Sol es fundamental para el clima en la Tierra, la actividad solar influye en el clima espacial, que a su vez puede interferir con las transmisiones de radio, satélites e incluso nuestro suministro eléctrico.
Los científicos estudian el clima espacial y las auroras utilizando satélites como Cluster y Proba-2 de la ESA, pero también a través de una red de cámaras en tierra. Estas cámaras a menudo están oscurecidas por nubes o nieve y la cobertura del hemisferio sur es pobre porque no hay mucha tierra en las mejores latitudes para observar la aurora.
Las imágenes tomadas desde la Estación Espacial Internacional pueden proporcionar contexto y agregar información al mejorar las estimaciones de la altura y la longitud de las auroras. Algunos alcanzan los 500 km de altura, lo que significa que la estación a veces los atraviesa.
El astronauta de la ESA Tim Peake tomó esta imagen de la Estación Espacial Internacional durante su misión Principia de seis meses. Comentó:"La ISS acaba de pasar directamente a través de una espesa niebla verde de auroras ... inquietante pero muy hermosa". Crédito:ESA / NASA
Primero, las imágenes deben convertirse en algo que los científicos puedan usar. Lo más importante es saber la hora exacta y hacia dónde apuntaba la cámara.
Las imágenes se descargan en la resolución más alta y se eliminan los píxeles de la cámara defectuosos debido a la radiación cósmica. El software corrige la distorsión de la lente de la cámara.
Al igual que los exploradores del siglo XIX antes de que existieran los satélites de navegación, El equipo de la ESA miró a las estrellas como referencia, utilizando software para identificar las estrellas en la imagen, y a partir de ahí calcular la posición precisa de cada píxel y su escala.
Último, el tiempo de la imagen se determina vinculando las ciudades con sus ubicaciones calculadas y el horizonte.
Maik Riechert, ingeniero de software y joven alumno graduado de la ESA, quien trabajó en el proyecto, explica:"Las imágenes ideales para el procesamiento son imágenes que muestren la Tierra y las estrellas con el horizonte justo por encima del centro".
Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional han tomado decenas de miles de fotografías de auroras en alta resolución temporal (1s) y espacial (≈10 ″ / px) como la de arriba. Su uso en la investigación, aunque es limitado, ya que a menudo carecen de una orientación precisa, escala, e información de marca de tiempo. El objetivo del proyecto de georreferenciación automática de fotografía de auroras de astronautas es reconstruir estos datos con la mayor precisión posible para obtener imágenes que contengan un campo de estrellas claro. El resultado final es entonces la latitud y la longitud de cada esquina de píxel a una altura de emisión asumida que se puede elegir. Crédito:ESA
Poniendolo todo junto
Cuando se procesan todas las imágenes, Los videos de lapso de tiempo ofrecen una forma de verificar que el proceso se desarrolló sin problemas. Cualquier fluctuación o cambio en el seguimiento de estrellas se mostrará en el video final, por lo que una ejecución fluida demuestra que las imágenes individuales están listas para el análisis.
Ahora les toca a los científicos que pueden utilizar la información adicional en su investigación. Encuentre el conjunto de datos completo en la georreferenciación automática de la página web de fotografía de auroras de astronautas. Un artículo que describe el método está disponible aquí.
Andrew Walsh de la ESA, gerente de este proyecto, concluye:"Este proyecto muestra que no se desperdicia nada y que se puede obtener ciencia útil de fuentes inusuales".
