Historia – Mariner 4 i ręcznie wywoływane zdjęcie tarczy Marsa

Mariner 4 to pierwsza misja międzyplanetarna, która osiągnęła orbitę czerwonej planety i wykonała swoje zadanie niemal w 100%. Sukces nie był całkowity, bo spośród 9 instrumentów badawczych 2 nie wytrzymały próby czasu. W trakcie 8 miesięcznej podróży aparatura do pomiaru promieniowania kosmicznego przestała działać. Nie udało się przeprowadzić pomiarów plazmy w pobliżu Marsa. Badanie orbity okołoziemskiej potwierdziły istnienie teoretyzowanych do tej pory pól promieniowania na drodzę poza strefę oddziaływania ziemskiego pola magnetycznego – por. Van Allen belts.

Zdjęcia M 4 i mapa autorstwa P. Lowella

Na wyposażeniu Marinera 4 był teleskop wraz z analogowo-cyfrową aparaturą rejestrującą. 14 lipca 1965 r w trakcie przelotu w pobliżu planety satelita zdołał przechwycić 21 zdjęć, które przez kolejne 10 dni, do 24 lipca, były przesyłane radiowo bit po bicie na naszą planetę. Obraz z teleskopu zapisywany na taśmie magnetycznej nie powalał jakością – zdjęcia miały bardzo niską (jak na dzisiejsze standardy) rozdzielczość 200×200 pikseli. Jedno ważyło 240 tyś bitów.

Pierwsze fotografie z orbity Marsa rozpalały wyobrażenia o rzeczywistym obrazie planety obserowanej w pewnym zbliżeniu. Surowe dane pod okiem nakowyców i ich instrumentów w tamtych czasach po prostu nie istniały i nikt tak na prawdę nie wiedział co tam może być.

Najlepszym obrazem tarczy 4. planety od Słońca niektórzy uważają szkic z końca XIX wieku wykonany przez amerykańskiego astronoma P. Lowella. W owych czasach to, co nauka miała do zaoferowania przy najlepszych zdobyczach techniki było wielkości jednopensówki. Z braku lepszych źródeł wymyślano najdziwniejsze teorie o planecie. Przypuszczano, że na Marsie istnieje inteligentna cywilizacja, której przypisywano stworzenie sieci kanałów, których miały dowodzić obserwacje z Ziemi.

Wydrukowana mapa bitowa pierwszej fotografi Mariner 4

Rezultaty misji sondy Mariner 4 były niespodziewanie różne od tego, czego oczekiwała gawiedź. Pokryty kraterami krajobraz, który bardziej przypominał Księżyc, niż kwitnącą obcym życiem planetę. Kolejne satelity dostarczały coraz więcej informacji o Marsie i nasza wiedza o nim od lat 60. ubiegłego wieku znacznie się powiększa. I do dzisiaj nie wiemy, czy Mars kiedykolwiek gościł życie i inteligentne cywilizacje.

Zanim obrazy z Marinera 4 zostały przetworzone przez komputery na Ziemi (co wymagało pewnie i dni skomplikowanych operacji numerycznych w pamięci pierwszej generacji komputerów) Richard Grumm, naukowiec z zespołu JPL,  wpadł na pomysł, by wywołać je ręcznie, drukując linia po linii dane numeryczne i pokrywając je w opisanej operacji na zbiorach – kolejnym pikslom odcieniach szarości.

Pomysł nie przypadł do gustu specjalistom od public relations NASA, ale uparty naukowiec postawił na swoim. Na własną rękę nabył niezbędne materiały w sklepie z rysowniczym i podjął się pokrywania kratka po kratce kolejnych numerów na wydrukowanej bitmapie pierwszego zdjęcia z Marsa.

Sklep do którego wybrał się Richard Grumm nie dysponował węglem więc naukowiec zdecydował się na komplet kredek. Dzięki temu zbiegowi okoliczności wywołane zdjęcie jest w kolorze. Oryginalne dane z satelity były czarnobiałe, w 16 odcieniach szarości, wliczając w to spektrum światła niewidzane ludzkim okiem. Świadomie czy nie, naukowcy wybrali takie odcienie czerwieni, które odpowiadały kolorom Marsa.

Naukowcy JPL przy pracy

Obecni w JPL dziennikarze szybko zorientowali się, czym zajęci są prawcownicy JPL z zestawem dziecięcych kredek i w taki oto sposób pierwsze zdjęcie zarejestrowane blisko Marsa, jakie trafiło do mediów to kolorowa mozaika uwieczniona na tablicy w JPL.

Obraz ten oprawiony w ramkę można dziś obejrzeć w muzeum kalifornijskiej placówki badawczej. Przedstawia fragment tarczy Marsa, widać na nim chmury i powierzchnię planety. Ciemnobrązowa plama u doły to przestrzeń kosmiczna poza Marsem. Rozciągnięcie perspektywy wynika z tego, że w każdym pikselu należało zmieścić numeryczną informację o odcieniu szarości, jaki wypełnia daną kratkę, co 3 razy poszerzyło obraz.

Obraki różnią się jakością jeszcze jednym małym szczegółem – zamiast pełnej 8 bitowej informacji kratka po kratce, wspomieni w artykule pracownicy Odrzutowego Laboratorium nie musieli używać kompletu 64 kredek. Obrazek jest 4 kolorowy, dzięki matematyce. Pros dla matmy, wbrew ogólnemu przekonaniu to spore uproszczenie życia. Odwzorowanie kolorów na pinbordzie w Kalifornii lat 50 tych odpowiadało rzeczywistości.

na podst. directedplay.com (wszystkie zdjęcia pochodzą z zalinkowanego artykułu)