La tecnología detrás de la loca fotografía espacial de la NASA
¿Cuál fue el primer objeto en el espacio que se fotografió con éxito?
La Luna, allá por 1840. Mono ve, mono hace.
La astrofotografía hace que la maravilla de nuestro mundo natural sea accesible para el profano. Ofrece un vistazo a los cielos de arriba, acercándonos a lo que obliga a las mentes más grandes de todas las épocas a mirar hacia arriba con asombro.
¿Humilde? Absolutamente. ¿Cómo rompen los astrofotógrafos las barreras que limitan nuestro campo de visión terrestre a una franja de oscuridad aterciopelada, cada cuerpo astronómico reducido a un pinchazo de luz?
La historia de la fotografía espacial
Con el siglo XX llegó el advenimiento de los telescopios mucho más allá de las capacidades de cualquier cosa anterior. La era espacial creó un frenesí cultural, despertando el apetito del público por la divulgación completa de lo que hay. La NASA estuvo más que feliz de complacerlo.
La icónica imagen de Blue Marble, que muestra la Tierra a la distancia en todo su esplendor, fue tomada por la tripulación del Apolo 17 mientras se desplazaban hacia su destino lunar el 7 de diciembre de 1972. Fue capturada con una cámara Hasselblad montada con una cámara de 80 mm. Lente Zeiss, no programada y en el calor del momento.
Desde entonces, muchos esfuerzos no tripulados han contribuido a nuestra biblioteca de astrofotografía fuera de este mundo. Probablemente el más conocido y querido del arsenal actual de la NASA es el telescopio espacial Hubble, equipado con varias herramientas que se utilizan para sondear e investigar ópticamente. Capaz de capturar imágenes no estropeadas por la atmósfera de la Tierra, nos ha estado proporcionando imágenes inquietantes de lo que nos rodea desde 1990.
La cámara de campo amplio, o WFC3 para abreviar, es capaz de obtener imágenes de luz visible y radiación ultravioleta e infrarroja. Su espectrógrafo Cosmic Origins, también conocido como COS, se especializa específicamente en luz ultravioleta. Los cuásares distantes y las imágenes de galaxias lejanas en movimiento cobran vida de una manera que nunca podríamos apreciar de otra manera.
Mirando hacia el futuro de nuestro universo, la Cámara avanzada para encuestas, la ACS, se utiliza para estudiar los rincones más lejanos y remotos del espacio profundo. Es un equipo altamente sensible capaz de detectar materia oscura, mostrándonos la aterradora realidad que se extiende mucho más allá de lo que vemos aquí en la Tierra.
Desde esas primeras incursiones, el papel de la gran tecnología en la carrera espacial solo se ha vuelto más prominente . ¿Qué nos depara el futuro?
La tecnología detrás de la fotografía espacial de la NASA
Lo último en la saga de fotografía espacial de la NASA son nuevas fotos del programa THEMIS, que fueron posibles con la ayuda del orbitador Mars Odyssey. Este sistema de imágenes térmicas se dedica actualmente a estudiar la distribución de minerales en la superficie de Marte .
No importa qué época estés estudiando, encontrarás varios principios básicos que respaldan la tecnología de la fotografía espacial en cada intersección. Entonces, ¿cómo toma la NASA fotos del espacio?
Tipos de fotografía espacial
Hay algunos métodos para tomar fotografías del universo. Al igual que con cualquier tipo de fotografía, se necesita una lente larga (en estos casos, un telescopio) para ampliar objetos distantes a los que no tenemos forma de acercarnos físicamente.
En Prime Focus Photography , la longitud del telescopio es la distancia focal de la imagen. Lo que se ve a través del telescopio se proyecta directamente sobre el CCD de la cámara, ampliado en consecuencia según las dimensiones del sensor.
Como referencia, un CCD (dispositivo de carga acoplada) sirve como "diapositiva de película" en una cámara digital. Aquí es donde los sensores fotosensibles de una cámara digital se conectan al circuito integrado que los interpreta y produce la imagen.
La proyección positiva es la mejor para la fotografía lunar y planetaria. Una lente divergente intermedia, a menudo llamada "ocular", se encuentra entre el CCD y el plano focal de la lente convergente hacia adentro del telescopio, haciendo que la imagen resultante aumente sin comprometer los detalles o la calidad.
¿Cómo? El "cono" de la luz entrante se interrumpe antes de converger en un solo punto en el plano de la fotografía. La imagen resultante se proyecta a una escala mucho mayor en relación con las dimensiones del sensor de la cámara de lo que sería de otra manera.
La proyección negativa está en la misma línea: la lente divergente que separa la lente del telescopio convergente de la cámara se reemplaza, sin embargo, por otra lente convergente, también conocida como lente Barlow. Esto disminuye la distancia focal de la imagen, acercando el punto efectivo de convergencia a los elementos de las lentes.
Esto preserva la potencia del sistema sin recortar la imagen resultante. Se puede disfrutar de un campo de visión "más amplio" con una intensidad igual a la imagen no magnificada que nos aleja del sujeto.
Fotografía espacial infrarroja
¿Por qué utilizar la tecnología de infrarrojos? Nos permite "ver" los cuerpos ocultos normalmente oscurecidos por nubes de partículas. El calor y la radiación de estos cuerpos penetran las nubes de escombros, aunque no de ninguna manera que podamos ver por nuestra cuenta.
Nuestros ojos se ocupan exclusivamente del espectro de luz visible. Todo lo que esté fuera de este rango, como los rayos ultravioleta o los rayos X, no transmitirá nada a estos primitivos instrumentos de percepción. De hecho, se puede decir que estas áreas del espectro electromagnético no tienen ningún color. La radiación infrarroja se puede contar entre ellos.
A la luz infrarroja que capturan las fotos de esta naturaleza se le asigna un color artificialmente, lo que nos permite vislumbrar el cosmos, pero no lo que realmente se vería en un sentido estrictamente humano. La información recopilada equivale a un mapa de calor, con sujetos más cálidos tomando un tono y sujetos más fríos otro.
Composición de fotografías del espacio exterior
Dado el ancho y la amplitud de nuestro hogar extraterrestre, contener todo el universo con una sola mano es una tarea ardua.
Más allá de los simples panoramas, estas fotos compuestas pueden incluir el mismo sujeto tomado a través de varios filtros posteriormente, capturando un tipo diferente de luz cada vez. La información se reúne para pintar un cuadro más íntimo y minucioso de lo que transmitiría una sola foto.
Fotografía a cuestas
El mencionado daguerrotipo de la Luna fue precedido por un intento menos exitoso del propio Daguerre. Estaba borroso debido a la duración de la exposición: la Luna se le escapó cuando la cámara capturó la imagen.
Todo en el espacio está en constante movimiento, por sereno y tranquilo que parezca el cielo nocturno. Al igual que hacer una foto de noche aquí en casa, nuestro equipo debe compensar las condiciones que nos presentan estas vistas lejanas y oscuras.
Sería temerario sentarse y esperar la duración de exposición requerida, estos objetos raros y exóticos y la demanda de eventos; pasaban junto a nosotros, lo que equivalía a un lío ilegible.
Para compensar el movimiento de los cuerpos celestes en un sentido más directo, las cámaras telescópicas conectadas a soportes ecuatoriales automatizados mueven la cámara a medida que expone la imagen. Este equipo mantiene la cámara enfocada en las estrellas frente a él, lo que permite una exposición más larga que no deja que los detalles de la escena caigan en un caos indistinto.
Los aficionados se regocijan: hay una gran cantidad de equipos para consumidores en esta área disponibles para aquellos interesados en seguir el pasatiempo desde sus propios patios traseros.
El futuro está ahí fuera y queremos verlo todo
SpaceX y la NASA han estado lanzando misiones tripuladas al espacio por primera vez en décadas. Con cada excursión, seguro que nos llegarán muchas fotos.
A medida que pasa el tiempo, sin duda seremos privilegiados con imágenes del espacio exterior más impresionantes e inspiradoras que cualquier otra cosa que se haya visto antes. Por ahora, esperamos ansiosamente con la respiración contenida, asimilando todo desde la comodidad de nuestro propio planeta.