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Mona Lisa reist mit dem Laser in den Weltraum und wieder zurück

Kunstfans sind nicht die einzigen, die von Leonardo da Vincis Mona Lisa fasziniert sind. In einem unterhaltsamen Experiment analysierte 2005 eine Gruppe von Forschern der Universität Amsterdam Mona Lisas berühmtes Lächeln. Sie haben eine gescannte Reproduktion des Gemäldes mit der Software zur Erkennung von Emotionen erstellt, die ergab, dass Mona genau 83 Prozent glücklich, 9 Prozent angewidert, 6 Prozent ängstlich, 2 Prozent wütend, 1 Prozent neutral und völlig überrascht war.

Im Jahr 2010 verwendeten Wissenschaftler in Frankreich Röntgenfluoreszenzspektrometrie für das Gemälde und stellten fest, dass da Vinci Schichten auf dünne Schichten von Glasuren und Farben auftrug, um den makellosen Teint des Subjekts zu erzielen. Dann, im vergangenen Jahr, exhumierten italienische Archäologen die Skelettreste von Lisa Gherardini, der mutmaßlichen Darstellerin des Porträts, in Florenz, in der Hoffnung, die echte Mona Lisa ein für alle Mal zu identifizieren.

Und jetzt hat sich sogar die NASA für Da Vincis schüchterne Lady interessiert.

In einem Experiment zur Laserkommunikation strahlten Wissenschaftler der NGSLR-Station (Next Generation Satellite Laser Ranging) im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, ein digitales Bild der Mona Lisa auf den rund 300.000 Kilometer entfernten Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) .

"Dies ist das erste Mal, dass jemals eine Einweg-Laserkommunikation in planetaren Entfernungen erreicht wurde", sagte David Smith vom Massachusetts Institute of Technology in einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung. Smith ist der Hauptforscher des Lunar Orbiter Laser Altimeter.

Bisher verwendeten NASA-Wissenschaftler Radiowellen, um Satelliten zu verfolgen und mit ihnen zu kommunizieren, die sich außerhalb der Erdumlaufbahn bewegen. In Zukunft erwägen sie jedoch Laser, die mehr Daten schneller übertragen können als Funksignale.

Der LRO, ein Satellit, der seit 2009 den Mond umkreist und dessen Oberfläche abbildet, war der perfekte Testfall. Das Raumschiff ist derzeit das einzige außerhalb der Erdumlaufbahn, das Laser empfangen kann. es kann sowohl mit laser als auch mit radio verfolgt werden.

Aber von allen zu sendenden Bildern, warum die Mona Lisa ?

"Wir haben uns für die Mona Lisa entschieden, weil sie ein bekanntes Bild mit vielen Feinheiten ist, das uns geholfen hat, die Auswirkungen von Übertragungsfehlern zu erkennen", sagt Xiaoli Sun, Wissenschaftler bei NASA Goddard und Hauptautor eines kürzlich erschienenen Artikels über das Projekt in Optik Express .

Übertragungsfehler beseitigen Um die von der Erdatmosphäre verursachten Übertragungsfehler zu beseitigen (links), verwendeten die Goddard-Wissenschaftler die Reed-Solomon-Fehlerkorrektur (rechts). (Mit freundlicher Genehmigung von Xiaoli Sun, NASA Goddard)

Das digitale Bild wurde im Wesentlichen mit Huckepack-Laserpulsen aufgenommen, die regelmäßig am LRO ausgestrahlt werden, um seiner Position im Raum zu folgen. Die NASA beschreibt den Prozess detaillierter in ihrer Pressemitteilung:

Präzises Timing war der Schlüssel zur Übertragung des Bildes. Sun und Kollegen teilten das Mona Lisa-Bild in ein Array von 152 mal 200 Pixeln auf. Jedes Pixel wurde in einen Grauton umgewandelt, der durch eine Zahl zwischen Null und 4.095 dargestellt wird. Jedes Pixel wurde durch einen Laserpuls übertragen, wobei der Puls in einem von 4.096 möglichen Zeitschlitzen während eines kurzen Zeitfensters abgefeuert wurde, das für die Lasernachführung vorgesehen war. Das gesamte Bild wurde mit einer Datenrate von ca. 300 Bit pro Sekunde übertragen.

Der Satellit setzte das vollständige Bild zusammen und sendete es dann über Funkwellen zurück. Das Porträt wurde nicht perfekt übertragen; Die natürliche Störung des Lasers beim Durchgang durch die Erdatmosphäre erklärt die oben gezeigten leeren Pixel im Bild. (Zu einem Zeitpunkt, als das Bild an die LRO gesendet wurde, wurde ein Flugzeug innerhalb von fünf Grad des Lasers erkannt und der Laser wurde für diese Zeit blockiert, was den vertikalen weißen Streifen erklärt, der durch das Bild läuft.) Sun und sein Team säuberten Up das Bild mit was heißt Reed-Solomon Fehlerkorrektur-Codierung.

Das Experiment wird wahrscheinlich das erste von vielen sein. "Diese Errungenschaft bereitet die Bühne für die Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD), eine Demonstration der Laserkommunikation mit hoher Datenrate, die ein zentrales Merkmal der nächsten Mondmission der NASA, dem Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE), sein wird." Goddards Richard Vondrak, der stellvertretende Projektwissenschaftler der LRO, in der Pressemitteilung.

Vereinfacht gesagt frage ich mich: Was würde da Vinci von Mona Lisas kosmischer Reise halten?

Mona Lisa reist mit dem Laser in den Weltraum und wieder zurück