Την επόμενη φορά που οι αστροναύτες θα πατήσουν στη Σελήνη, θα το παρακολουθήσουμε σε έγχρωμο ψηφιακό βίντεο υψηλής ανάλυσης, στα 60 καρέ ανά δευτερόλεπτο.

Η μετάδοση θα είναι κρυστάλλινη, αλλά η πρόκληση της λήψης και αποστολής βίντεο από το φεγγάρι παραμένει τεχνικά σύνθετη.

Οι επαγγελματίες του βίντεο καλούνται να διαχειριστούν ένα περιβάλλον με χαμηλό bandwidth, καθυστέρηση σήματος, έντονο σεληνιακό φως, αλλά και τη γνωστή σεληνιακή σκόνη, η οποία αιωρείται και θολώνει τις εικόνες.

Η ESA και η DLR δοκιμάζουν στη Γη τη διαδικασία λήψης βίντεο για τις αποστολές στη Σελήνη

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) και το Γερμανικό Κέντρο Αεροδιαστημικής (DLR) πραγματοποίησαν προσομοιωμένη σεληνιακή άσκηση στις εγκαταστάσεις LUNA στη Γερμανία. Εκεί, αστροναύτες κατέγραψαν δοκιμαστικές σκηνές που περιλάμβαναν έξοδο από σεληνιακή κάψουλα, περπάτημα στην επιφάνεια, ακόμη και σεληνιακές selfie, με στόχο τη δημιουργία ρεαλιστικού υλικού αναφοράς για μελλοντικές αποστολές.

Οι ομάδες κατέγραψαν στατικά πλάνα αλλά και σκηνές με έντονη κίνηση, γνωστές ως “encoder killers”, που δοκιμάζουν την ικανότητα του συστήματος να διαχειρίζεται μεγάλο όγκο δεδομένων με περιορισμένο bandwidth.

HDR, φωτοσκιάσεις και η πρόκληση της σκόνης

Η Melanie Cowan της ESA, με πάνω από 20 χρόνια εμπειρίας στην επεξεργασία διαστημικού υλικού, δήλωσε ότι ήταν «σαν να βρισκόσουν στη Σελήνη». Φορούσε ειδική στολή για να αποφύγει τη σκόνη, η οποία επηρεάζει τόσο την υγεία όσο και την ευκρίνεια των εικόνων.

Το συνεργείο πειραματίστηκε με διάφορους φωτισμούς, προσομοιωτές Ήλιου και σκιές από βράχια και κρατήρες, ώστε να προσεγγίσουν το πραγματικό σεληνιακό φως. Η χρήση HDR βίντεο βελτίωσε αισθητά τις λεπτομέρειες στις σκοτεινές περιοχές του εδάφους.

Από τις κάμερες του Apollo στα σύγχρονα video suites

Στις αποστολές Apollo, οι περιορισμοί ήταν πολλοί:

• Apollo 10: Χρησιμοποιήθηκε ένας περιστρεφόμενος χρωματικός τροχός για να δημιουργηθεί εικόνα RGB από ασπρόμαυρο σήμα.
• Apollo 11: Οι πρώτες εικόνες του ανθρώπου στη Σελήνη ήταν ασπρόμαυρες, λόγω περιορισμένου εύρους ζώνης.
• Apollo 12: Το βίντεο σταμάτησε όταν η κάμερα στράφηκε κατά λάθος στον Ήλιο και κάηκε ο σωλήνας μετατροπής εικόνας.
• Artemis: Το βίντεο θα μεταδίδεται απευθείας από τις στολές των αστροναυτών προς το Χιούστον, και από εκεί στο κοινό.
• Το μέλλον: Οπτικές επικοινωνίες μέσω laser ίσως προσφέρουν μικρό βάρος και πολύ υψηλό bandwidth.

Τεχνικές δυσκολίες στη μετάδοση από το φεγγάρι

Παρά τη δυνατότητα για υψηλό bandwidth, το βάρος και η κατανάλωση ενέργειας των πομπών περιορίζουν τη χρήση τους στο φεγγάρι. Οι αποστολές Apollo μετέδιδαν σήμα από μικρές κεραίες ισχύος 20 watt, ενώ στη Γη η λήψη γινόταν από τις τεράστιες κεραίες του Deep Space Network.

Η καθυστέρηση σήματος είναι επίσης σταθερή: περίπου 1,3 δευτερόλεπτα από Σελήνη προς Γη.

Για το μέλλον, η ESA αναπτύσσει το πρόγραμμα Moonlight, που θα περιλαμβάνει πέντε δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη, εκ των οποίων ένας θα υποστηρίζει υψηλής ταχύτητας μεταφορές δεδομένων.

Τυποποίηση εικόνας από 28 χώρες

Για να διασφαλιστεί η ποιότητα και η συμβατότητα, ειδικοί από 28 χώρες συμμετέχουν στην Συμβουλευτική Επιτροπή για Διαστημικά Συστήματα Δεδομένων (CCSDS). Εκεί συζητούνται τεχνικές κωδικοποίησης και μετάδοσης, ώστε όλες οι ομάδες — από μηχανικούς έως σκηνοθέτες — να γνωρίζουν τα πρότυπα πριν καν εκτοξευτεί ο πύραυλος.

Όπως λέει ο Falk Schiffner του DLR, «όλες αυτές οι προσπάθειες δημιουργούν μια κοινή βάση για τη λήψη και επεξεργασία βίντεο από το διάστημα».