Unikátní pohled na zážeh gigantického motoru

Když se 28. června na základně v Promontory v Utahu zapálil urychlovací blok na tuhá paliva pro raketu SLS, snímalo jeho chování několik set senzorů. Mezi nimi byla i kamera označovaná jako HiDyRS-X (High Dynamic Range Stereo X). V čem je tak zajímavá? To poznáte na první pohled, když se podíváte na přiložené video. Kamera totiž zvládá hned dva velmi důležité úkoly. Jednak jde o rychloběžnou kameru, která snímá scénu s mnohem vyšší snímkovací frekvencí, aby při běžném přehrávání poskytla zpomalený záběr, ale kromě toho disponuje opravdu širokým dynamickým rozsahem.

Zatímco rychloběžnou kameru si dokáže představit asi každý, s pojmem HDR (High Dynamic Range) se setkali spíše jen fotografové a proto jej trochu vysvětlíme. Když pořídíme snímek, budou na něm kromě dobře naexponovaných míst s dobře viditelnými detaily i několik míst se stíny, ale i míst, která budou přesvětlená. V obou případech na těchto místech neuvidíme žádné detaily.

Zážeh motoru na tuhá paliva pro SLS snímaný běžnou kamerou

Zážeh motoru na tuhá paliva pro SLS snímaný běžnou kamerou
Zdroj: http://www.theblackvault.com/

Abychom viděli detaily v přeexponovaných místech, museli bychom zkrátit expozici (nebo zvýšit clonu), čímž by výsledná scéna ztmavla, ale pro jasná místa by to bylo tak akorát. U míst, která byla na originálním obrázku tmavá stačí pořídit snímek s delší expozicí (nebo snížit clonu). Okolí snímku sice bude přeexponované ,ale ve stínu uvidíme detaily. HDR ve skutečnosti není nic jiného, než tyto tři snímky spojené do jednoho. Na snímku s vysokým dynamickým rozsahem uvidíme detaily jak v místech, která byla ve stínu, tak i v těch, která hodně svítila.

Snímek z kamery High Dynamic Range Stereo X - rozdíl je vidět na první pohled

Snímek z kamery High Dynamic Range Stereo X – rozdíl je vidět na první pohled
Zdroj: http://www.theblackvault.com/

To, že kamera High Dynamic Range Stereo X dokáže pořizovat HDR souběžně s rychloběžným režimem je skutečně úctyhodný výkon. NASA si tuto novou hračku pořídila za jednoduchým úkolem – právě s její pomocí bude sledovat průběh zkoušek raketových motorů. Díky vysokému dynamickému rozsahu pro ni nebude problém nahlédnout do záře plamenů a odhalit v nich různé struktury, ze kterých mohou odborníci vyčíst průběh hoření.

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
http://static1.i4u.com/…/main_image_large/images/2016/08/motor2test.jpg
http://www.theblackvault.com/…/uploads/2016/08/hidyrs-x_before-1.png
http://www.theblackvault.com/documentarchive/wp-content/uploads/2016/08/hidyrs-x_after.png

Unikátní pohled na zážeh gigantického motoru, 2.5 out of 5 based on 25 ratings
Pin It
(Visited 2 666 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (25 votes cast)
(Visited 2 666 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


37 komentářů ke článku “Unikátní pohled na zážeh gigantického motoru”

  1. RiMr napsal:

    …je zvláštní, jak už relativně blízko za výtokovou tryskou se ta „oblaka“ vevnitř výšlehu tak jako líně převalují 🙂

    • Dušan Majer napsal:

      To bude tím zpomalením 🙂

      • RiMr napsal:

        To mi uniklo 🙂 Zajímalo by mě, kolikrát je to zpomalené…?

        A jeden šoteček „aexponovanýáých “ 🙂

        • Dušan Majer napsal:

          To jsem bohužel nikde nedohledal.

          Díky, opraveno

        • vedator napsal:

          Vzhladom na to, ze automatika spuste na zaciatku zlyhala a technici ju museli spustit a otrasy im ‚vytiahli‘ kabel, vela toho nenasnimali. Kazdopadne NASA ma uzasny ulovok. 🙂

      • Petr Scheirich napsal:

        Záběr není zpomalený. Stačí porovnat rychlost vibrací, rychlost oscilací okraje proudu plynu, a rychlost nasávání okolní páry a plynu do proudu, se záběry z jiných kamer s real-time mluveným komentářem, a je dobře vidět, že záběry z této kamery jsou nezpomalené. To líné převalování „oblaků“ uvnitř proudu není rychlost, jakou se pohybují unikající plyny, ale rychlost, jakou se v těchto plynech přemysťují oblasti s odlišnou teplotou (a tudíž i odlišným jasem). Jde o rozdíl mezi grupovou (rychlost plynu) a fázovou (rychlost vlny) rychlostí. V tomto případě je vlna téměř stojatá a proto to vypadá, že se jen líně převaluje.

        • Dušan Majer napsal:

          Já jsem to soudil z pohybu vnějších par v okolí motoru. Dokonce jsem někde narazil na neověřenou informaci, že jde o 8× zpomalený záznam.

        • Petr Scheirich napsal:

          Omlouvám se, záběr je skutečně zpomalený. Ale ne natolik, aby se vytékající plyny zdály jen jako líně se převalující. To co píšu výše platí tak od půlky dál :-).

        • Dušan Majer napsal:

          S tím samozřejmě plně souhlasím. 😉

  2. David napsal:

    Zajímalo by mě, nakolik takovej pokus ovlivní rotaci Země 🙂

    • Dušan Majer napsal:

      Exaktní číselný údaj sice nemáme, ale věřte, že je to hodnota, která se limitně blíží nule 🙂

    • Rudolf Šíma napsal:

      Příště ten motor obrátí a ono se to zase srovná, takže nemá cenu posouvat hodiny. 🙂

    • RiMr napsal:

      Myslím, že když budou všechny indické krávy prdět současně jedním směrem, tak to bude mít efekt větší… 🙂

    • Daniel Heřt napsal:

      Rotaci Země to neovlivní ani trochu, to by musely výfukové plyny úplně opustit naší planetu.

      • Rudolf Šíma napsal:

        Dovolím si nesouhlasit. Země VÝRAZNĚ zrychlí otáčení a postupně bude opět zbržděna opačně se otáčející atmosférou. Prostě nemá cenu lézt na věž přeřizovat hodiny. 🙂

        • Daniel Heřt napsal:

          Jasně, na chvilku trochu zrychlí, ale ve výsledku se moment hybnosti planety (i s atmosférou) nezmění.

        • Rudolf Šíma napsal:

          Vždyť to píšu, nelézt na věž a nepokoj v hodinách nechat na pokoji. 🙂 Trochu jsme se nechali unést, ale Vaše upozornění jsme asi všichni pochopili.

  3. M_M napsal:

    To chci domu (kameru)! Jdu psát ježíškovi…

  4. Podle mého úsudku se jedná o použití chudé směsi na kyslík. Je to patrné ze záběrů nespálených plynů již cca 1 m za tryskou.

  5. Honza napsal:

    Nevíte někdo, jak to funguje? Přece to nemůže počítat HDR z více fotek ani v reálném čase, natož v rychloběžném režimu, ne? Leda by z toho jen tahali data a pak to dopočítávali zpětně. Což by vysvětlovalo, proč se video objevilo až teď.

    • Dušan Majer napsal:

      Tak to bohužel nevím, technologické řešení této kamery jsem nikde nenašel.

    • RiMr napsal:

      Pokud je to zpomalené skutečně třeba jen 8x tak klidně může (dělat tolik snímků s rozdílným nastavením). Pravděpodobnější je ale použití nějakého surového záznamu (ekvivalent RAWu u foto) ze kterého se pak následně vytáhnou světla a stíny jak třeba.

    • kolemjdoucí napsal:

      …možných řešení je několik:
      A. použití snímacího čipu s vysokou dynamikou, tedy nízkým šumem a vysokou saturací (např. chlazený snímací čip s velkými buňkami doplněný filtrem (může být i neutrální, tedy šedý)
      B. použití více snímačů s filtry
      B.1. jeden objektiv s dělícím hranolem (až 3 snímače) a filtry (mohou být i neutrální) …tedy na obdobném principu jako RGB kamery se 3 snímači (každý pro jednu barvu), jen místo barevných filtrů filtry šedé (s odstupňováním útlumem)
      B.2 použití více objektivů (a tedy i snímacích čipů) doplněných o filtry (opět mohou být jen neutrální)
      Podle charakteru obrazu ale mohl být na standardní (s vysokou rychlostí snímání) kameru nasazen jen nějaký úzkopásmový filtr (tedy propouštějící jen malou část spektra)…

    • pc2005 napsal:

      Nejspíš se to jen ukládá a zpracuje se to dodatečně (asi jako data z LHC). Ale pokud máš rozpočet jako NASA (nebo CERN), tak by neměl být zase takový problém si nechat postavit hardware (vlastní čipy) na míru, který ty data zpracovává v realtime.

  6. kolemjdoucí napsal:

    …zdá se, že se tam připletl nějaký opeřenec – 2:24 (pravý horní sektor)

  7. Tomáš Vodička napsal:

    Jaká je vlastně reálná rychlost plynů na výstupu z trysky?

  8. Tomáš Vodička napsal:

    Díky za bleskovou odpověď, i když mně vychází že Mach 3 může být podle nadmořské výšky někde mezi 1 – 3 km/s, tak nevím…

    Nechci zbytečně otravovat hloupými otázkami, ale zajímalo by mne, zda je tento parametr (obecně u raketových motorů)nějak limitován, například chemií spalovacího procesu (použitým palivem), nebo spíš konstrukcí motoru či odolností jeho komponent. Anebo je zde aspoň teoreticky nějaký podstatný prostor pro posun?
    Protože mám zato, že výstupní rychlost spalin má přímý vliv na specifický impuls a tím i celkovou výkonnost každé rakety.

    • Dušan Majer napsal:

      V tomto případě se bere „klasická“ rychlost zvuku, tedy okolo 340 m/s.

      Máte pravdu, rychlost spalin se dá ovlivnit jak volbou paliva, tak i konstrukcí motoru (třeba tvarem průřezu centrálního otvoru. Cílem je samozřejmě dosáhnout co nejvyšší rychlosti, protože pak je motor nejúčinnější – klasická akce a reakce. Motory na tuhá paliva mají ze všech chemických raketových motorů tuto rychlost nejvyšší, vyšších rychlostí dosahují už jen motory pracující na fyzikálním principu, tedy např. motor iontový.

Zanechte komentář