Gambar Baru Jupiter Dirilis

 (missionjuno.swri.edu)
4 poin oleh GN⁺ 2024-11-07 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Galeri Pemrosesan Gambar JunoCam dari Mission Juno adalah ruang sains warga untuk mengunduh gambar mentah, lalu membagikan hasil koreksi dan pemrosesan yang dilakukan sendiri
  • Sabuk radiasi kuat Jupiter memengaruhi sebagian komponen JunoCam, dan pada gambar PJ56 terlihat penurunan rentang dinamis serta peningkatan latar belakang dan noise
  • Peserta dapat mengolah gambar Jupiter dan satelitnya dengan berbagai cara, mulai dari crop sederhana, penonjolan fitur atmosfer, koreksi warna, kolase, hingga rekonstruksi warna tingkat lanjut
  • Galeri menampilkan gambar mentah JunoCam bersama unggahan komunitas, serta mendukung pemfilteran berdasarkan Perijove Pass, Points of Interest, Mission Phase, dan pengirim
  • JunoCam adalah pushframe imager yang bekerja pada wahana antariksa yang berputar, dan menyediakan gambar dengan keterbatasan pengambilan serta transmisi seperti filter RGB dan metana sekitar 890 nm, TDI, serta companding 8-bit

Peran Galeri Pemrosesan Gambar JunoCam

  • Galeri JunoCam adalah tempat untuk mengunduh gambar mentah serta mengunggah dan membagikan gambar yang diproses sendiri oleh pengguna
  • Metode pemrosesan yang disarankan sangat beragam, dari koreksi sederhana hingga rekonstruksi tingkat lanjut
    • Crop sederhana
    • Menonjolkan fitur atmosfer tertentu
    • Koreksi warna
    • Membuat kolase
    • Rekonstruksi warna tingkat lanjut
  • Kontribusi yang sudah ada telah digunakan dalam tulisan terkait Juno, Jupiter, dan JunoCam, juga dalam laporan komunitas sains, serta dimanfaatkan dalam makalah jurnal ilmiah dengan atribusi yang sesuai
  • Sebagian karya juga dapat dipandang sebagai karya seni, sehingga cara untuk memamerkannya sebagai seni juga sedang dipertimbangkan

Dampak radiasi dan tantangan pemrosesan gambar

  • Salah satu tantangan besar Juno adalah sabuk radiasi kuat Jupiter, yang diperkirakan akan membatasi usia subsistem rekayasa dan sains Juno
  • JunoCam saat ini menunjukkan dampak radiasi pada sebagian komponennya
  • Pada gambar PJ56, rentang dinamis berkurang dan latar belakang serta noise meningkat
  • Ilmuwan warga dapat mengeksplorasi metode pemrosesan baru yang mampu menampilkan keindahan dan misteri Jupiter serta satelitnya bahkan dari gambar-gambar seperti ini

Gambar PJ-1 dan uji pemotretan awal

  • Lintasan perijove pass pertama Jupiter bersifat sebagai operasi uji untuk JunoCam
  • 28 gambar yang diambil saat itu dirancang untuk menemukan geometri pengamatan dan pengaturan kamera yang optimal
  • Dalam pemotretan kutub utara, beberapa kondisi dibandingkan menggunakan 4 gambar
    • Dua pengaturan time-delayed-integration digunakan untuk menemukan nilai TDI yang sesuai bagi wilayah kutub
    • Untuk mendeteksi aurora Jupiter, dicoba tingkat TDI yang sangat tinggi, yaitu eksposur panjang
    • Geometri yang melihat langsung ke bawah ke arah kutub dibandingkan dengan geometri dari jarak lebih dekat namun dengan sudut miring
  • Uji serupa juga dilakukan di kutub selatan, dan item perbandingan lainnya mencakup pengujian pengaturan kompresi
  • Filter metana yang disertakan untuk penyelidikan ilmiah kutub berada dekat batas rentang panjang gelombang detektor, sehingga diperlukan eksposur sangat panjang untuk memperoleh foton yang cukup
    • Pada sebagian gambar, hal ini menyebabkan munculnya cahaya hambur
    • Untuk tujuan ilmiah, bagian yang mengandung artefak tersebut akan dipotong
    • Pekerjaan sedang berlangsung untuk memastikan kondisi apa yang menjadi penyebabnya agar masalah cahaya hambur dapat dikurangi pada pemotretan berikutnya

Menjelajahi dan memfilter galeri

  • Galeri menampilkan gambar dari JunoCam sendiri bersama gambar unggahan komunitas
  • Gambar JunoCam dapat dikenali dari ikon wahana antariksa kecil
  • Gambar mentah dan gambar yang telah diproses ditampilkan bersama begitu siap
  • Postingan video JunoCam memiliki terlalu banyak gambar individual, sehingga dapat diunduh sebagai bundel file zip
  • Galeri dapat difilter berdasarkan beberapa kriteria
    • Perijove Pass
    • Points of Interest
    • Mission Phase
    • Submitted by
  • Untuk membuat galeri pribadi dari “artist” tertentu, pilih pengirim yang diinginkan pada “Submitted by” di sebelah kiri, lalu tekan “Filter”
  • Gambar pada fase misi Earth Flyby adalah gambar yang diperoleh ketika Juno melewati Bumi pada 2013, dan sebagian besar contoh gambar yang diproses kemungkinan merupakan kontribusi amatir

Karakteristik teknis gambar JunoCam

  • JunoCam adalah pushframe imager, sama seperti kamera MSSS sebelumnya
  • Pada detektornya, beberapa strip filter dengan bandwidth berbeda dipasang langsung pada permukaan aktif cahaya
    • Setiap strip melintasi seluruh lebar detektor, tetapi hanya menempati sebagian tinggi
    • Strip filter JunoCam memiliki lebar 1600 piksel dan tinggi sekitar 155 baris
  • Strip filter memindai objek melalui rotasi wahana
    • Pada kecepatan rotasi nominal 2 RPM, frame diperoleh kira-kira setiap 400 milidetik
  • JunoCam memiliki empat filter
    • Tiga filter cahaya tampak: merah, hijau, dan biru
    • Satu filter metana pita sempit dengan pusat sekitar 890 nm
  • Karena kecepatan rotasi wahana, eksposur lebih dari sekitar 3,2 milidetik dapat menyebabkan blur lebih dari 1 piksel
  • Dalam kondisi pencahayaan Jupiter, eksposur sesingkat itu menghasilkan SNR yang terlalu rendah, sehingga kamera menyediakan Time-Delayed-Integration(TDI)
    • TDI mengimbangi gerakan pemandangan akibat rotasi dengan menggeser gambar secara vertikal satu baris setiap 3,2 milidetik selama eksposur
    • Dalam kondisi pemotretan orbit, hingga sekitar 100 tahap TDI dapat digunakan sambil mempertahankan frame rate yang diperlukan untuk tumpang tindih antar-frame
    • Pada Earth Flyby, cahaya yang tersedia cukup sehingga TDI tidak diperlukan kecuali untuk pita metana dan pemotretan sisi malam
  • Piksel JunoCam memiliki kedalaman 12-bit di kamera, tetapi di dalam instrumen dikonversi menjadi 8-bit melalui tabel companding lossless
    • Proses ini mirip koreksi gamma dan bertujuan mengurangi ukuran data
    • Semua produk JunoCam di situs web Mission Juno berada dalam bentuk 8-bit seperti yang diterima di Bumi
    • Pengguna ilmiah yang melakukan analisis radiometrik harus menggunakan produk data “RDR” yang disimpan di Planetary Data System, yang telah dikonversi kembali ke skala linear 12-bit

Bacaan terkait

1 komentar

 
GN⁺ 2024-11-07
Opini Hacker News

  • Foto-foto ini berasal dari Juno. Wahana ini diluncurkan pada 2011 dan mengorbit Jupiter sejak 2016; jujur saja saya kira sudah tidak lagi jadi perhatian, tetapi melihat jadwal di Wikipedia, ternyata masih mendekati perijove kira-kira setiap sebulan seminggu sekali dan terus mengamati dari bujur yang makin berbeda: https://en.wikipedia.org/wiki/Juno_(spacecraft)#Timeline
    Misi dijadwalkan berakhir sekitar setahun lagi, dan kameranya “dibawa untuk membantu edukasi dan penjangkauan publik, tetapi kemudian digunakan kembali untuk penelitian dinamika awan Jupiter”

    • Katanya mereka benar-benar berjuang keras agar kamera itu bisa ikut dibawa. Dalam desain awal kamera itu tidak disertakan karena tidak diperlukan untuk tujuan ilmiah

  • Seingat saya, Juno adalah misi untuk mengamati dengan penetrasi radar demi melihat ke bawah lapisan awan
    Saat kuliah, anak saya mengerjakan mesin FFT untuk memproses data radar, dan sekarang kode itu sedang mengorbit Jupiter

    • Seorang teman dekat mengerjakan Mars rover, dan memakai saya sebagai referensi
      Kalau bagian rekrutmen mulai bertanya semacam “Apakah dia bisa memakai library dan teknik Android terbaru?”, saya langsung menjawab, “Kode orang itu ada di planet lain. Dia pasti cukup mampu mempelajari apa pun”
      Setelah itu mereka langsung diam
    • Sepertinya salah satu orang yang pernah bekerja dengan saya pada era 80-an membuat preamplifier radar untuk Pioneer Venus. Dia benar-benar orang yang cerdas
    • Ini bisa jadi stiker bumper yang lucu sekaligus membingungkan. Saat orang tua lain bilang “Anak kami siswa berprestasi,” kita bisa mengangkat bahu dan menjawab, “Ya, tapi apakah dia punya kode yang mengorbit Jupiter?”
      Saya mengatakannya seperti bercanda, tetapi sungguh itu hal yang keren dan pantas dibanggakan

  • Rasanya seperti dunia asing, dan kadang sampai meresahkan
    Mulai dari foto pendaratan di Bulan hingga Mars rover, lalu berbagai misi asteroid dan planet, benda-benda di Tata Surya kini terasa hidup, kompleks, dan yang terpenting, seperti tempat yang “nyata”

    • Saya paham rasanya. Saat melihat foto jarak dekat planet, kadang tiba-tiba terasa seolah kita ikut berada di luar sana bersama wahana, di tempat yang sepi dan tandus jutaan mil dari rumah
    • Foto-foto Pluto yang diambil New Horizons luar biasa indah. Siapa sangka kita bisa jatuh hati pada batu beku

  • Gambar seperti ini selalu menakjubkan. Saya tahu ada post-processing agar lebih mudah dilihat dan lebih mengesankan, tetapi tetap saja luar biasa. Ke depannya gambar-gambar akan makin bagus

    • Menarik rasanya melihat gambaran lama tentang Jupiter—dengan pita-pita warna berlapis dan satu bintik besar yang jelas—perlahan digantikan oleh gambar-gambar terbaru seperti ini. Kacau, berpusar, dan cara warnanya bercampur hampir seperti lukisan
    • Yang selalu lebih mencengangkan daripada tampilannya adalah skalanya. Saat menatap pusaran indah itu lalu menyadari bahwa sebuah planet bisa muat di dalamnya, rasanya membuat kepala pening

  • Benar-benar menakutkan. Semua pusaran itu tampak seperti badai seukuran planet. Merinding membayangkan jika Jupiter lebih besar, ia akan menjadi bintang, dan kehidupan di Bumi tidak akan ada

    • Agar Jupiter menjadi katai cokelat, massanya perlu 13 kali massa sekarang; agar menjadi bintang bermassa rendah, perlu sekitar 83–85 kali [1]
      [1]: https://www.astronomy.com/science/ask-astro-could-jupiter-ev...
    • Apa pun yang mengingatkan bahwa kita hidup di lingkungan setipis kulit telur di atas sebutir pasir, sementara di luar sana ada kehampaan tak berujung yang dingin dan mematikan, dan di berbagai tempat ada api neraka yang jika didekati bisa menguapkan seluruh Bumi, terasa menakutkan
      Tempat seperti Bumi sangat langka. Saya berharap lebih banyak orang menyayangi Bumi
    • Bagian “jika Jupiter lebih besar, ia akan menjadi bintang dan kehidupan di Bumi tidak akan ada” belum tentu benar
      Bahkan jika ada bintang kecil di orbit Jupiter, misalnya bintang seukuran katai merah, mungkin tidak banyak bedanya bagi Bumi selain tampak lebih terang di langit malam
    • Perihelion Jupiter hanya 5 AU dari Matahari. Meski massanya masih jauh dari cukup untuk menjadi bintang, sepertinya Jupiter bisa saja menjadi cukup besar untuk membuat orbit Bumi tidak stabil
    • Jupiter akan selamanya menyesali jalan yang tidak ia tempuh

  • Seberapa sulit mengirim sesuatu yang menampilkan video real-time 24 jam Jupiter dari sudut tetap?

    • Cukup sulit
      Lingkungan pengaruh Jupiter penuh radiasi, sehingga satelit membutuhkan banyak perisai, yang membuatnya sangat berat. Selain itu, bukan hanya harus sampai ke Jupiter; untuk masuk ke orbit sinkron planet selain Bumi diperlukan dorongan besar, jadi butuh banyak bahan bakar. Terakhir, waktu juga menjadi masalah. Europa Clipper baru saja meninggalkan Bumi, tetapi butuh 8 tahun untuk tiba di Jupiter. Periode peluncurannya panjang, tetapi sangat jarang, jadi waktu misi juga penting
      Fakta menariknya, Clipper menuju Europa, tetapi akan menghabiskan sebagian besar waktu misinya di orbit Jupiter dan melintas dekat Europa pada setiap orbit. Ini dipilih untuk mengurangi radiasi yang diterima satelit selama misi, dan orbitnya juga sangat besar agar sebisa mungkin menghindari radiasi
      Lingkungan di sekitar Jupiter dan satelit-satelitnya kemungkinan termasuk salah satu lingkungan antariksa paling tidak bersahabat di Tata Surya. Planet raksasa yang menangkap asteroid, radiasinya kuat, penuh gas yang jika dimasuki akan mengikis manusia dan wahana antariksa, serta memiliki sumur gravitasi raksasa yang membuat apa pun sulit keluar lagi setelah masuk. Tidak banyak tempat di Tata Surya yang lebih berbahaya daripada Jupiter dan satelit-satelitnya
    • Untuk berkomunikasi diperlukan garis pandang, dan kemungkinan Matahari sesekali akan berada di antaranya

  • Foto-fotonya indah. Tapi saya penasaran, kenapa gambar beresolusi penuh diunggah ke Flickr alih-alih ke server mereka sendiri

  • Mungkin ini pertanyaan bodoh, tapi kenapa foto-fotonya terpotong?

    • Sama sekali bukan pertanyaan bodoh. Sebenarnya ada jauh lebih banyak pemrosesan daripada sekadar memotong gambar.
      “Gambar diproyeksikan ulang berdasarkan model kamera geometris awal, beberapa artefak kamera dihapus, dan koreksi pencahayaan kasar diterapkan dengan BRDF polinomial orde 3 terhadap kosinus sudut datang dan sudut emisi.”
      Kalau melihat tautan “Source Image(s)” yang ada pada tiap foto, kamu bisa jauh lebih memahami apa yang sebenarnya dilihat kamera. Kalau menggulir ke bagian bawah gambar asli, kamu juga bisa melihat bagaimana kanal warna yang berbeda diinterleave untuk transmisi. Contoh tempat penjelasan itu diambil dan sumber aslinya ada di sini:
      https://www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing?id=17025
      https://www.missionjuno.swri.edu/junocam/processing?id=JNCE_...
    • Bukan pertanyaan bodoh. Sepertinya gambarnya sebenarnya tidak dipotong. JunoCam dijelaskan sebagai perangkat pencitraan “push broom” [0]. Kamera mengambil foto saat wahana antariksa berputar. Jadi ini lebih mirip melihat panorama yang dijahit menjadi satu, bukan bagian terpotong dari gambar yang lebih besar.
      [0] https://en.wikipedia.org/wiki/JunoCam#Design

  • Kenapa Jupiter begitu berwarna-warni?
    Kalau variasi warna menunjukkan perbedaan yang mirip dengan variasi kerapatan, kenapa Jupiter punya begitu banyak turbulensi dan bagian atas atmosfernya tidak lebih seragam? Apakah karena gerak pasang surut? Ada yang tahu?

    • Artikel ini[1] memuat foto JunoCam dari terbang lintas dekat sebelumnya, yang disesuaikan agar kira-kira mirip dengan apa yang dilihat manusia. Meski begitu, warnanya tetap cukup banyak.
      Makalah ini[2] meneliti badai-badai oval, tetapi juga memuat detail tentang atmosfer dan warna:
      Warna merah biasanya dianggap berasal dari kromofor (chromophores) merah, yaitu produk reaksi kimia kompleks seperti fotolisis ultraviolet amonia bersama asetilena. Kromofor semacam ini dapat bertindak seperti bahan yang melapisi partikel amonia.
      Struktur awan di atmosfer Jupiter, terutama hakikat fitur pusaran seperti Bintik Merah Besar dan oval putih, masih menjadi misteri.
      Makalah ini[3] mencoba mereproduksi reaksinya di laboratorium dan membandingkannya dengan warna yang teramati. Isinya membahas proses pembentukan warna yang potensial secara lebih detail.
      Dan saya juga ingin memasukkan foto ini[4]. Kesan kedalaman dari awan-awan kecil seperti kapas dan bayangannya benar-benar bagus.
      [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
    • Di keterangannya disebutkan warna dan kontras dilebih-lebihkan. Sepertinya cara seperti ini sedang populer, seperti pada gambar Bulan atau Pluto belakangan ini. Mungkin juga spektrum yang tak terlihat diubah menjadi warna, seperti yang dilakukan pada foto nebula, agar komposisi material bisa dibedakan dengan lebih jelas.
      Niatnya baik. Gambar jadi jauh lebih informatif, dan karena sangat keren, juga membantu mendapatkan dukungan publik. Tapi ini juga bisa sedikit menyesatkan dan membingungkan orang.
    • Hampir semua gambar antariksa yang tidak dinyatakan lain bisa dianggap sebagai warna semu (false color).
      https://science.nasa.gov/resource/jupiter-in-true-and-false-...
      https://www.cnet.com/science/space/why-nasas-image-of-jupite...

  • JunoCam[1] bukan instrumen sains Juno. Ini adalah perangkat yang ditambahkan untuk menghasilkan gambar-gambar keren seperti ini agar bisa kita nikmati. Secara pribadi, saya senang dengan hal itu.
    Tentu saja, data tetaplah data, jadi ada juga sebagian penelitian ilmiah yang direncanakan untuk memanfaatkannya.
    [1]: https://en.wikipedia.org/wiki/JunoCam

    • Ke depannya, lebih banyak misi antariksa perlu menyertakan perangkat seperti ini. Saya benar-benar menantikan gambar-gambar yang akan dikirim Europa Clipper.