Lenyűgöző 4K videók az űrből – az α7S II felvételei 

A Nemzetközi Űrállomáshoz csatlakoztatott KIBO Japán Kísérleti Modulról 

Az α7S II kereskedelmi forgalomban kapható eszközként a világon elsőként 4K videót készített az űrben.

A Nemzetközi Űrállomás (ISS) KIBO Japán Kísérleti Moduljának külső egységére (EF – Exposed Facility) új kamerarendszert telepítettek, amelynek része lett az új α7S II is. 

A Nemzetközi Űrállomás kiszolgálására tervezett H–II Teherűrhajó (becenevén a KOUNOTORI, azaz „Fehér Gólya”) japán teherszállító űrhajó 2016. december 9-én indult útjára Japán legnagyobb rakétaindító létesítményéből, a Tanegasima Űrközpontból, fedélzetén a Sony egyik forradalmian új fényképezőgépével, az α7S II modellel. Ennek köszönhetően 4K vagy full HD felbontású videókban, illetve 12 megapixeles fényképekben gyönyörködhetünk „idelent”.
A Nemzetközi Űrállomás kb. 400 kilométer (249 mérföld) magasságban kering a Föld körül, nagyjából 8 km/s (5 mérföld/s) sebességgel, és kb. 90 perc alatt ér körbe (16 teljes körpálya/nap) – gyorsabb a puskagolyónál.
Miért pont az α7S II modellre esett a választás ehhez a hihetetlen űrbéli környezethez, és milyen témák fotózását tervezik az α7S II segítségével? Erről is beszélgettünk a külső kamerarendszerért felelős Toshitami Ikedával, a JAXA vezető főmérnökével.

(Az interjú időpontja: 2016. dec. 13.)

Eszköz csak az űrből elkészíthető felvételekhez

Szokatlan természeti jelenségek és a Föld látványának változásai.

– Kezdésként tudna mesélni a külső kamera küldetéséről, szerepéről és feladatáról?

A külső kamera küldetése: tiszta Föld-felvételek készítése a Nemzetközi Űrállomásról. Az űrből kivételes és lenyűgöző képek készülhetnek a nagyobb léptékű természeti csapásokról, amelyek révén a felszínről nem megismerhető részletek és szempontok válnak elérhetővé – például a károk és a hatások kiterjedtsége. Emellett a környezet változásait is feltérképezhetjük azzal, hogy adott helyszínről rendszeresen felvételeket készítünk, mintha rögzített megfigyelési pontról lenne szó. Ez jelentheti például a tenger színváltozásának figyelését víz alatti vulkán fotózásával vagy a sodródó jég mozgásának követését is. A Föld ilyen jellegű változásainak felismerésével hozzájárulhatunk a globális környezeti problémák megismeréséhez és megértéséhez, továbbá hiszünk abban, hogy a felszínről nem elkészíthető felvételek továbbítása kapcsán fokozódik az érdeklődés az űrkutatás iránt. 

– Az α7S II képes videót és fényképet is rögzíteni. Hogyan történik ezen funkciók szétválasztása?

Úgy gondolom, hogy a Nemzetközi Űrállomáshoz küldött teherszállító járművek (például a KOUNOTORI) közeledése, illetve leválása, vagy a Japán-szigetek feletti dél–észak irányú elhaladás nagyon élethűen bemutatható videó segítségével. Másrészről a fényképek színtónus-visszaadása jobb, ezért jobban használható apróbb változások kiértékeléséhez, például az óceánok és az erdők színének változása esetében.

Várakozások az α7S II nagy érzékenységével és a Nemzetközi Űrállomás külsejéről elsőként készített 4K videóval kapcsolatban

Az éjszakai Föld és a távoli űr fotózása nagy fényerővel

– Mondjon pár szót arról, miért pont az α7S II mellett döntöttek a külső kamera kiválasztásakor.

Az űrállomás külsején elhelyezkedő kamerarendszer irányítása távvezérléssel, a Földről történik, és a rendszer végzi a képadatok továbbítását. Az α7S II eleve rendelkezik beépített USB-csatolófelülettel és képes kezelni parancsokat, ezért kitűnő választás külső kameraként, egyúttal technológiailag is könnyen kezelhető. Emellett az olyan jelenségek, mint a sarki fény vagy a meteorok látványa, illetve a földi éjszaka űrbéli képe némileg különbözik a felszínen jelentkezőtől, ezért az α7S II fokozott érzékenysége tökéletes az éjszakai fényképezéshez. A Nemzetközi Űrállomás 90 percenként megkerüli a Földet, ezért fel sem merült, hogy a korábban használt rendszerrel felvételt készítsünk éjszaka – amely 45 percenként beköszönt. Igazán kíváncsi vagyok a teljesítményére és a rendkívül kevés fénynél készített képeire.

– Úgy gondolom, hogy az űrben készített 4K videókkal szemben is fokozottak az elvárások.

Fontos a 4K videók rögzítésének lehetősége. Ez lesz a kereskedelmi forgalomban kapható kamerával elsőként megvalósított 4K videorögzítés a Nemzetközi Űrállomás külsején rögzített eszközzel, és nagyon várom már a minden eddiginél élethűbb felvételeket. Eredetileg az α7S modellt terveztük használni, majd 2016-ban született a döntés, hogy használjuk helyette a második generációs modellt, az α7S II-t, amely támogatja a 4K videorögzítési funkciót. Rendkívül kevés időnk volt felszerelni, az újratesztelés pedig kifejezetten nehéznek bizonyult. Nagy könnyebbséget jelentett, hogy az α7S és a α7S II parancsai kompatibilisek, ráadásul ugyanolyan érzékelőket használnak, így néhány elemet át tudtunk emelni. A szoftver és néhány részegység azonban némileg eltér – például bekapcsoláskor kissé eltér a műveleti sorrend –, ezért szükség volt valamelyes összehangolásra is.
A Sony mérnökei elláttak bennünket a megfelelő információval, például a firmware részleges módosításairól, valamint az α7S és az α7S II közti különbségekről, így elvégezhettük a szükséges módosításokat, majd beépíthettük a KIBO modulba.
Izgatottan várjuk, hogy milyen lehetőségek nyílnak meg a 4K külső kamerás felvételek révén.

– A 4K videón túl miben különbözik az előzőleg használt külső kamerától?

Korábban a külső kamera úgy volt a KIBO külső platformjához rögzítve, hogy folyamatosan a Föld felé nézett, a mostani rögzítés viszont 2 tengely mentén mozgatható, így még a Föld felé fordított helyzetben is lehetőségünk van elfordítani a fényképezőgépet, és az űrt fényképezni. Ez a képesség – a Föld és az űr különféle szögekből történő megörökítésének lehetősége – mostanáig elképzelhetetlen felvételeket tesz elérhetővé.

Az ISS külső kamerájaként használt α7S II és objektív [FE PZ 28–135 mm F4 G OSS] 

[A KIBO Japán Kísérleti Modul és a kamera rögzítési helyének külső nézete]

A kamera tartószerkezete a KIBO Japán Kísérleti Modul csúcsánál található. Innen lehetőség van egyszerre megörökíteni a Földet és az űrt. A KIBO modul légzsilippel és robotkarral is fel van szerelve, így igény szerint lehet elhelyezni, illetve lecserélni kísérleti eszközöket és megfigyelési berendezéseket anélkül, hogy emiatt űrsétát tennének az űrhajósok.

Forrás: JAXA

Forrás: JAXA

Japán Kísérleti Modul (JEM – Japanese Experiment Module)

Japán Kísérleti Modul (JEM)

1. Nyomás alatti központi kutatómodul 2. Raktármodul, nyomás alatti rész 3. JEM-légzsilip 4. JEM-robotkar 5. Külső egység 6. Az α7S II rögzítési helye

IVA-cserélhető, kis méretű, külső kísérleti platform és kamera (i-SEEP)

IVA-cserélhető, kis méretű, külső kísérleti platform és kamera (i-SEEP) 
Tesztek hosszú sora a biztonságos és stabil űrbéli működés garantálása érdekében

– Hogyan jutott el az α7S II a Nemzetközi Űrállomásra?

Mivel az űr gyakorlatilag vákuum, a hőt nem vezeti el légmozgás. Ennek megoldásához a kamera és az objektívje alumínium tokozást kapott, az így kapott szerkezet lett a „kameraegység” – az ezzel az alumínium tokozással kialakított érintkezési felület maximalizálása segít elvezetni a fölösleges hőt. A kameraegység védelmét bélésanyag szolgálta, és nyomás alatti rakományként érkezett a japán KOUNOTORI fedélzetén.

– Milyen típusú tesztekre volt szükség ahhoz, hogy a kamera használható legyen a Nemzetközi Űrállomáson?

Először arról győződtünk meg, hogy a kamera nem romlik el és nem megy tönkre a kozmikus sugárzás miatt, továbbá teszteltük, hogy működőképes marad-e vákuumban, valamint az űr szélsőséges hőmérsékleti viszonyai között. Meg kellett bizonyosodnunk arról, hogy képes elviselni a rakétakilövéssel járó rázkódást, illetve működésével nem okoz semmiféle elektromágneses interferenciát.
Mindezeken felül teszteltük, hogy maga a kamera képes-e elviselni az ISS más berendezései által keltett elektromos és elektromágneses zajt, meg kellett győződnünk arról, hogy zökkenőmentesen irányítható a Földről, továbbá arról, hogy az elkészült felvételeket le is tudjuk hívni az eszközből. A külső egységhez történő rögzítés előtt az egység bekerült a kísérleti modul belsejébe is, ahol az űrhajósok külön védőruha nélkül élnek és dolgoznak, ezért mindenféle tesztet kellett végeznünk annak ellenőrzése érdekében, hogy nem éri őket semmilyen káros hatás (például nem szabadul fel belőle kártékony gáz).

A külső kameraegység. Az alsó, kör alakú rész az objektív. A kamera kör alakú nyílása teszi lehetővé az objektív számára a külső tér felvételét.

A hardver alapvetően nem változott

Megbízható technológia, amely kimagasló környezeti rugalmasságot képvisel  

– Történt bármilyen speciális változtatás az eszközön, hogy a kamera könnyebben lássa el feladatát a különleges, űrbéli körülmények között? 

Ha ebben a környezetben a kamera a Nap felé fordul, a napsugárzás – fokozatosan ugyan, de – rendkívül magas hőmérsékletre hevíti az eszközt. Ennek ellentéteként a Naptól elfordított eszközben a hőmérséklet szélsőségesen alacsonyra süllyed. A hőmérséklet-különbség meghaladhatja a 200 °C-ot (390 °F-ot), ezért hőcserélőt használunk a felgyülemlő hő elvezetéséhez, illetve fűtőelemet a hideg enyhítéséhez, így az eszköz végig a működési tartományon belül marad.
A kamera hardvere szinte érintetlen. Számos tesztet végrehajtottunk, de alig ütköztünk bármiféle gondba. Igazi elismerés az α7S II megbízhatóságáról és stressztűrő képességéről, hogy ebben a környezetben is változatlan formában tudjuk használni a kamerát.

– Miként készítették fel az α7S II eszközt az űrbéli működésre?

Mivel vezérlése távolról, a Föld felszínéről történik, ezért részlegesen módosítottuk a firmware-t, hogy a felvételi beállításokat működtetési utasításokon keresztül is lehessen változtatni. Szinte minden exponálási és egyéb beállítást módosítani lehet távolról. Jelenleg a SELP28135G motoros zoomobjektívet használjuk, és a ráközelítés mértékét a földi irányítás képes szabályozni. Emellett elérhető a 4K videofunkció, amellyel videofájlt rögzíthetünk, majd továbbíthatunk a Földre – ez a teljes rendszer kiegészítő funkciójaként szolgál. Ehhez jön egy külső tápellátás, hiszen az eszköz elhelyezkedése miatt meglehetősen bonyolult művelet lenne akkumulátort cserélni, a ki- és bekapcsolást pedig a Földről lehet végezni.

Az α7S II még nagy teljesítményű (FE PZ 28–135 mm F4 G OSS) zoomobjektívvel felszerelve is módosítás nélkül megfelel.

A képzelet felszabadítása és az álmok bővítése űrbéli képekkel

– Kiknek szeretné megmutatni az így elkészült felvételeket?

Valójában mindenkinek. A Föld számos problémájával nehéz szembesülni a mindennapokban, ám a világűrből visszatekintve tényleg ott van az orrunk előtt. Szeretném, ha a felvételek megnyitnák a képzeletet és felébresztenék a kíváncsiságot. Nagy örömmel töltene el, ha gyerekek is látnák a képeket, és többen választanának űrkutatással kapcsolatos hivatást – talán éppen az űrben használatos kamerák gyártása terén. Úgy érezném, valóban tettünk valamint a szebb jövőért.

Megváltozott a tápellátás megoldása, az akkumulátor helyett külső tápegység biztosít energiát

Toshitami Ikeda

Toshitami Ikeda

vezető főmérnök
Küldetések Műveleti és Integrációs Központja,
Emberi Űrrepülési Technológia Igazgatósága
Japán Űrkutatási Hivatal

Egyetemi tanulmányainak befejezését követően belépett a NASDA (National Space Development Agency of Japan, jelenlegi nevén a JAXA) kötelékébe. Részt vett a KIBO Japán Kísérleti Modul fejlesztésében és népszerűsítésében. 2015 van ebben a beosztásban.

Kattintson lentebb a bemutatott termékekhez