Kosmiczni artyści NASA wyjaśniają swoje ilustracje do egzoplanet

Jesteśmy w środku pierwszego wielkiego wieku eksploracji egzoplanet. W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci liczba znanych planet egzosolarnych wzrosła od zera do tysięcy. Ale w przeciwieństwie do sondy New Horizons, która wykonała fantastyczne nowe zdjęcia Plutona, teleskopy, które pomagają nam znaleźć te odległe światy, nie są w stanie uchwycić pełnych portretów. Kiedy NASA chce pokazać światu, nad czym pracuje, agencja musi stać się artystyczna.

Odwrotność dogonił astronoma Roberta Hurta i animatora Tima Pyle'a, którzy razem tworzą zespół wizualizacji na stacji NASA Spitzer Space Telescope, aby porozmawiać o tym, jak tworzą akty niebiańskich ciał miliardy mil.

Co sprawia, że ​​wizualizacje egzoplanet są tak ważne?

Robert Hurt: Znamy tylko maleńkie, małe fragmenty o tych planetach. Są to odbicia w danych. Być może mamy tylko szacunki temperatury lub szacunki średnicy - to, czego nie wiemy, wypełni pokoje. A co wiemy, można podsumować kilkoma punktami. Ale jeśli uda nam się stworzyć dzieło sztuki całkowicie zgodne z tym, co wiemy, będzie to wizualny skrót dla ludzi, którzy zainteresują się tą historią.

Tim Pyle: Jeśli znajdziemy coś, co mówi nam, że istnieje naprawdę gorący Jowisz, którego atmosfera jest zdmuchiwana przez pobliską gwiazdę, to jest jedna rzecz, aby zapisać to na stronie. Kolejną rzeczą jest stworzenie koncepcji artysty, aby publiczność mogła to wizualizować.Na przykład: „Święta krowa, to się dzieje!” To sprawia, że ​​jest bardziej realny, bardziej intuicyjny.

Jak przebiega granica między tym, co wiemy - a na pewno wchodzisz w ilustrację - w przeciwieństwie do tego, czego nie mamy, a może mamy bardziej ogólny pomysł?

TP: Wiele osób jest zainteresowanych egzoplanetami z powodu idei, że możemy znaleźć życie poza naszym układem słonecznym. Wszystko, co może przyczynić się do tego pomysłu, musimy być bardzo ostrożni w kwestii tego, jak i kiedy go wprowadzamy. Jeśli zamierzamy umieścić wodę na ilustracji, musimy być pewni, że nauka popiera, że ​​może istnieć woda: jest wystarczająco blisko gwiazdy, którą ma woda, ale nie jest zamarznięta, więc mamy teraz płynną wodę na powierzchni. Wprowadzilibyśmy to tylko, gdyby nauka poparła to.

Pr.r. Kluczowym elementem jest tu wiarygodność. Cokolwiek przedstawimy w tym - niezależnie od tego, jaki wybór musimy podjąć - przynajmniej musi być naukowo wiarygodne, co wskazywały badania podstawowe.

TP: Ale tylko dla wielkich rzeczy. Chodzi mi o to, że jeśli chodzi o małe rzeczy, takie jak ile chmur będzie, czy jaki mogą być kształt? To tak naprawdę nie ma znaczenia w taki czy inny sposób. Następnie mamy znacznie więcej artystycznej licencji, aby określić, jak to wygląda.

Pr.r. Generalnie jednak proces zawsze zaczyna się i kończy wraz z głównymi badaczami badań. Każdy z tych projektów rozpoczyna się od dyskusji z naukowcami … Przejdę przez ten artykuł, opublikowany artykuł w czasopiśmie i przeczytam, i znajdę rzeczy, które mnie uderzają, które mogą być interesujące wizualnie dla tego, co robimy. Potem siadamy i rozmawiamy z naukowcami. Omawiamy możliwości, które rzeczy, którymi się zajmują, są najbardziej wygodne z podkreśleniem danego wyniku. To, co lubię robić, to odejść od tej rozmowy z wypunktowaną listą dwóch, trzech, czterech, pięciu rzeczy, które uzgodniliśmy, że tak, są to dobre rzeczy do ustalenia w historii. Następnie pojawia się artyzm w tworzeniu ilustracji, która obejmuje wszystkie te fragmenty informacji na liście wypunktowanej. A potem wszystko inne, czego nie wiemy, to ta część, która wypełnia się sztuką.

Gdzie powiedziałbyś, że twoje najbardziej twórcze lub artystyczne wybory wchodzą w grę?

TP:To jest szczegół, w którym mamy dużo wolności. Na przykład, jedna z planet ziemskich, Kepler 186f, istniały pewne szerokie uderzenia, które bazowały na tym, jak duża jest i może mieć płynną wodę? (Ale to prawdopodobnie nie ma tak dużo jak na Ziemi.) Więc naukowcy wymyślili procent, który, jak sądzę, może wynosić 25 procent powierzchni wody, a 75 procent nie było. Ale o ile to wyglądało - czy to jeden olbrzymi ocean, czy jak jeziora? Jak były dystrybuowane? Jak wygląda topografia lądu? Ponieważ nie mamy żadnych informacji na ten temat, jest wiele swobody, aby wyglądało tak, jak chcemy. To było naprawdę zabawne, rzeźbienie jezior i rzek i rzeczy na powierzchni.

Czy masz teraz więcej informacji do pracy, kiedy astronomowie odkrywają nową planetę?

Pr.r. Z pewnością wydarzyło się, z powodu eksplozji znanych egzoplanet i znanych systemów oraz zmieniających się warunków, trwało znacznie więcej prac teoretycznych, które nadal dostarczają pewnego rodzaju kontekstu teoretycznego, na jakich warunkach będą one wyglądały. Zespoły pracujące nad odkryciami egzoplanet teraz, ze względu na charakter tych badań, mają do dyspozycji znacznie więcej informacji niż nawet 5 lat temu, ponieważ prawdopodobny zestaw opisujących modeli - czy to będzie miało atmosferę? Czy to będzie skaliste? Jaka byłaby prawdopodobnie temperatura powierzchni? Szansa na odsłonięcie magmy? Lub wskazania rzeczy, które mogą być aktywnością wulkaniczną. Sama eksplozja tego pola dała znacznie więcej kontekstu do interpretacji wyników niż była dostępna na początku.

Czy ten kontekst teoretyczny ułatwia pracę?

TP: Z czysto artystycznego punktu widzenia uważam, że wielką sztukę osiąga się dzięki ograniczeniom. Jeśli masz wiele interesujących ograniczeń dotyczących tego, co może, a czego nie możesz tam być, to w rzeczywistości stwarza więcej okazji, aby naprawdę stworzyć ładną grafikę, która mieści się w tym wszystkim. Haiku jest bardziej interesującą formą poezji niż tylko darmowy wiersz.

Pr.r. Skoro tak mówisz.

TP: Zgodzimy się nie zgodzić. Osobiście, im więcej naukowcy mogą dać nam to, co myślą, co się dzieje, tym bardziej jestem szczęśliwy. To naprawdę pozwala nam skupić się na subtelnych częściach dzieła…. Rozumiem, że wiele z tych modeli nie posunie się za daleko, dopóki nie przejdziemy i nie zobaczymy osobiście niektórych z tych planet. Do tego czasu są nadal modelem teoretycznym. Wyobrażam sobie, że bardzo trudno byłoby nam przewidzieć, jak planeta typu Wenus lub planeta typu Marsa wyglądałaby w innym układzie słonecznym, gdyby nie Wenus i Mars. Sądzę, że żadne z nich nie nadaje się do zamieszkania i jeden z nich jest naprawdę blisko. Moglibyśmy pomyśleć, że wygląda to zupełnie inaczej. Nie wiedzielibyśmy, że Wenus jest tak niegościnna, jeśli odkryjemy ją wokół innych gwiazd.

Pr.r. Wenus jest ładnym studium przypadku, w którym naiwnie potencjalnie można rozszerzyć strefę mieszkalną o dość dużą granicę w naszym Układzie Słonecznym, ale mamy całkiem wyraźne rozgraniczenie, że coś, co jest wielkości ziemi, która jest o 20 procent bliżej Słońca niż ziemia, wyraźnie nie jest mieszkalny. To naprawdę definiuje dla nas strefę mieszkalną empirycznie.

TP: Cóż, może nie nadawać się do zamieszkania. Ponieważ nie możemy tego nawet powiedzieć.

Pr.r. Biorąc pod uwagę wszystkie rzeczy równe… Sztuczka z Wenus polega na tym, że zwiększając temperaturę powierzchni znacznie bardziej niż na Ziemi, gwarantujemy o wiele więcej pary wodnej w powietrzu, co byłoby bardziej efektem cieplarnianym; Wenus byłaby decydującym przykładem niekontrolowanego efektu cieplarnianego. A im więcej bzdur w powietrzu, tym gorętsze, powoduje, że więcej materii odparowuje w powietrze, co przyspiesza efekt. Fakt, że Wenus jest tylko o 20 procent bliższa słońcu niż Ziemia, ale jej temperatura powierzchni wynosi 900 stopni Kelvina, jest znacznie inną powierzchnią.

Chciałbyś wspomnieć coś jeszcze o swojej pracy?

Pr.r. Wydaje mi się, że możliwość naprawdę pomóc w wizualnej stronie komunikacji naukowej to naprawdę piękna i ekscytująca kariera marzeń. Astronomia, dla mnie, zawsze była lekiem dla nauki. Wabi ich ładnymi zdjęciami, aby nauczyć się metodologii nauki i wiele o tym…. Myślę, że to wspaniałe wyzwanie i po części zawsze staramy się ulepszyć naszą grę. Zawsze chcemy, aby ta historia była wyraźniejsza. Chcemy, aby ta historia była lepsza.

TP: Kiedy przychodzi do zobaczenia, jak naprawdę wyglądają niektóre z tych planet, wciąż jesteśmy daleko od tego. Jesteśmy w stanie rzeczywiście uchwycić echo planety, niezależnie od tego, czy jest to 30-metrowy teleskop, czy niektóre z tych technologii, które robi Laboratorium Napędu Odrzutowego, rzeczy, które mogą blokować światło gwiazdy, więc może zobaczyć planetę. Ale wciąż mówimy o małych kropkach. I będzie tak przez długi czas, zanim będziemy w stanie dostrzec je na tyle duże, aby zobaczyć, czy koncepcje naszego artysty są dokładne, czy nie. Z tego powodu koncepcje naszego artysty są jedynym oknem na wizualizację tego, jak wyglądają te planety. To upokarzające móc być w tym procesie tworzenia tej sztuki.