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Em outro salto gigante, o módulo de comando Apollo 11 é digitalizado em 3D para a humanidade

Numa terça-feira de manhã, uma hora antes de o Museu Nacional do Ar e do Espaço abrir ao público, Adam Metallo, um oficial do programa de digitalização 3-D da Smithsonian Institution, ficou em frente ao módulo de comando da Apollo 11, Columbia .

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Por 40 anos, uma “pele” de acrílico protegeu o módulo - que em 16 de julho de 1969 lançou Neil Armstrong, Edwin “Buzz” Aldrin e Michael Collins para a lua - mas agora estava exposto ao ar.

Mais de US $ 1, 5 milhão em equipamentos, de lasers a scanners leves estruturados e câmeras de última geração, cercaram o módulo, cuja superfície enferrujada e grisada evocava a paleta de aquarela de Andrew Wyeth.

"Fomos questionados sobre a digitalização do módulo de comando da Apollo, tanto dentro como fora, e demos um enfático" talvez "a essa pergunta", diz Metallo. "Este é um dos objetos mais complicados que poderíamos escanear."

Tipicamente, Metallo e seu colega Vince Rossi, também um oficial do programa de digitalização 3-D na Instituição, têm uma “sacola” de cerca de meia dúzia de categorias de ferramentas disponíveis para projetos de digitalização 3-D, cada uma podendo usar uma ou duas. tipos de ferramentas. "Este projeto usa praticamente tudo o que temos em nosso laboratório", diz ele. "Trouxemos o laboratório aqui para o objeto."

Cor Falsa, Interior, Apollo 11 Colorização falsa que descreve o interior da nave espacial. (Escritório do Programa de Digitalização / SI)

Ao digitalizar e fotografar o exterior do módulo também, a equipe pode fazer seções transversais e, no produto digital final, oferecer perspectivas sobre o que seria sentar dentro do módulo. Os dados também serão disponibilizados para aqueles que desejam fazer uma impressão 3D do objeto. (Embora uma impressão em tamanho real seja teoricamente possível, Rossi diz que os modelos em escala são muito mais prováveis).

"A impressão tridimensional é uma ótima maneira de envolver as crianças, criando uma réplica de um objeto tão icônico, seja na sala de aula ou em casa", diz ele. "Mas o modelo online é realmente o que nos deixa entusiasmados."

Esse modelo on-line envolverá visitantes jovens e mais velhos, de acordo com Allan Needell, curador das coleções de voos espaciais tripulados do Apollo no museu.

“Eles podiam ver filmes antigos e fotos, mas agora temos uma oportunidade de basicamente lhes apresentar uma experiência que é visualmente quase idêntica a se você fosse autorizado a entrar e deitar em um desses lugares e olhar ao redor”, ele disse. diz.

O módulo de comando, que está em exibição na galeria “Milestones” do museu desde que o museu foi inaugurado em 1976, depois de estar exposto no Edifício Arts and Industries - onde foi instalado em 1970 - se tornará a peça central da nova galeria do museu. Destination Moon ”, que será aberta no final da década.

Dados coletados por laser da Apollo 11 Uma renderização em preto e branco dos dados recolhidos a laser retratando o interior da espaçonave e os assentos de Neil Armstrong e Michael Collins. (Escritório do Programa de Digitalização / SI)

Os scanners a laser evitam certas superfícies reflexivas e brilhantes, o que para o módulo apresenta um grande problema. “Uma superfície muito escura e brilhante não reflete a luz de volta no sensor com a mesma precisão de uma superfície branca fosca e limpa”, diz Metallo.

E o mais importante para este projeto, o interior do módulo é incrivelmente apertado e complexo, e, para tornar as coisas mais desafiadoras, Metallo e Rossi não estão autorizados a tocar o artefato, quanto mais escalar dentro dele.

"Temos alguns truques na manga", diz Metallo com um sorriso.

Ele também foi alegre e filosófico sobre os desafios técnicos. "Isso é parte integrante da história que queremos contar ao analisar esse objeto: como é isso aí", diz ele. “Podemos ver as condições pelas quais esses astronautas passaram e viveram. Ao analisar o interior com tanta fidelidade e expressando que, em modelos 3D online e potencialmente em realidade virtual, poderemos dar ao público uma experiência e compreensão realmente profunda do objeto. ”

Incapaz de entrar fisicamente no módulo, a equipe usou câmeras em "braços" mecânicos para alcançar o interior e capturar os cantos e recantos do interior. Os dispositivos a laser capturam um milhão de pontos por segundo. "É semelhante a uma fita métrica a laser", capturando a geometria, diz Rossi, observando que a equipe irá mapear fotos para os dados tridimensionais. "Nós nos casamos com esses dois conjuntos de dados", acrescenta ele.

Interior Apollo 11 Uma renderização dos dados mostra o complexo painel de instrumentos e os quartos apertados dentro do Módulo de Comando Apollo 11. (Escritório do Programa de Digitalização / SI)

Mover o artefato oferece ao museu uma chance rara de estudar e escanear um artefato inacessível. "Nós reconhecemos que tem enorme significado cultural, bem como engenharia e significado técnico", diz Needell. "O desafio é como pegar um objeto como este - e vivenciá-lo - e traduzi-lo para uma nova geração de pessoas que não têm familiaridade pessoal com ele e não o estavam seguindo por conta própria."

Embora as experiências digitais do módulo de comando ajudem a envolver essa geração mais jovem, um núcleo e crescente público de museu, o módulo original permanecerá em exibição. “Essa experiência de 'eu realmente fiquei ao lado da única parte daquela espaçonave que em 1969 levou três astronautas à vizinhança da lua e dois deles à superfície - fiquei ao lado dela, ' aquela sensação icônica de estar ao lado a coisa real estará lá ”, diz Needell.

A engenhosidade do módulo, que teve que manter três homens vivos por duas semanas enquanto eles se moviam pelo espaço, se tornará ainda mais aparente nos scans, o que demonstrará aos espectadores como os engenheiros resolveram problemas técnicos. Os cintos de segurança, por exemplo, foram configurados para que os astronautas tivessem espaço para colocar seus trajes espaciais.

"Podemos mostrar todos esses tipos de coisas, sendo capazes de visitar virtualmente o módulo de comando", disse Needell.

Após oito dias de varredura - e Rossi diz que cada segundo contará - a equipe processará a enorme quantidade de dados coletados e, em seguida, realizará uma segunda varredura, em algum momento de fevereiro, para preencher as lacunas. Cada varredura a laser - cerca de 50 serão concluídas - coleta 6 GB de dados, e as câmeras 5DSR tiram milhares de fotos, 50 megapixels cada. Quando este repórter notou que o disco rígido em um dos laptops que Rossi e Metallo estavam usando estava quase cheio, o último disse: "Obrigado por notar".

Os dois produziram um iPhone e demonstraram a exibição em 3-D do Wright Flyer 1903 do museu, que, como o módulo Apollo, foi feito em colaboração com a empresa de software Autodesk. O software, que os espectadores podem usar sem fazer download de plug-ins, mapeia e triangula fotos bidimensionais e as utiliza para criar modelos tridimensionais.

“A versão do visualizador que a Autodesk nos ajudou a desenvolver é uma versão beta. É claro que estamos pensando no que é uma versão 1.0 ”, disse Rossi.

Brian Mathews, vice-presidente e diretor de tecnologia de grupo da Autodesk, uma empresa de software sediada em San Rafael, Califórnia, esteve presente com alguns funcionários. "Essa tecnologia ainda não está no mercado, e esse objeto será perfeito para isso", disse ele, enquanto o funcionário e estudante de doutorado da Autodesk, Ronald Poelman, demonstrava em um computador como o software reunia imagens até que todo o módulo de comando foi mapeado.

Os modelos 3-D não procuram deslocar a presença do artefato original, diz Needell. “O artefato não deve ser substituído por arquivos digitais”, acrescenta ele. "Eles se complementam."

O Módulo de Comando Apollo 11 está em exibição até 2 de setembro de 2019, em Seattle, no Museum of Flight, na exposição itinerante "Destination Moon: The Apollo 11 Mission".


Atualização de 11 de fevereiro de 2016: Um calendário que marca os dias desde a decolagem até a aterrissagem, uma nota de advertência sobre “Resíduo fétido”, bem como o mapa de Michael Collins que ele usou para tentar localizar a águia na superfície lunar são três escritos recém-descobertos que foram descobertos como parte do esforço maciço de varredura pelos especialistas em imagens 3-D do Smithsonian que estudam o módulo de comando Apollo 11, Columbia . A equipe passou duas semanas fotografando o módulo, usando seis métodos de captura diferentes. Nos próximos dois a três meses, os especialistas em digitalização da Autodesk Inc. usarão os dados para criar o objeto documentado mais detalhado de seu tamanho. Os resultados serão revelados neste verão no National Air and Space Museum. A equipe também lançará as informações on-line para que as pessoas com impressoras 3D possam replicar o módulo de comando em casa ou na sala de aula. Uma experiência de realidade virtual usando os dados também está em andamento.
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