O sol é vivificante, poderoso, distante e um pouco desconhecido para a maioria de nós. Mas agora a beleza etérea - e a fúria potente - da maior estrela do nosso sistema solar pode ser vivenciada de perto, em altíssima definição e cores arregaladas, graças a uma instalação de vídeo que faz parte da aula de ciências e da arte da performance.
O video wall de 7 por 6 pés no Museu Nacional do Ar e do Espaço do Smithsonian fecha a distância de 93 milhões de milhas entre a Terra e o Sol. A resolução da tela, de 4.096 por 4.096 pixels, é mais do que o dobro da típica TV de alta definição. O vídeo, mostrado em loops, é um amálgama de uma quantidade surpreendente de dados em tempo real; os telespectadores da instalação “Dynamic Sun” conseguem testemunhar loops coronais, manchas solares, erupções solares e outras atividades solares dentro de 24 horas de sua ocorrência.
O feito tecnológico é fruto da imaginação de dois astrofísicos do Smithsonian que decidiram que não havia razão para que a ciência também não pudesse ser engenhosa.
“Acho que é interessante mesmo que você não entenda o que está vendo”, diz Henry “Trae” Winter III - o principal arquiteto do projeto - do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Quando alguém assiste à exibição, “transcende o conhecimento e realmente atinge a experiência humana”, diz ele.
“Um visual como esse é sempre bom para tirar a sensação de admiração das pessoas”, diz o colega e co-arquiteto de Winter, Mark Weber.
A resolução da tela, de 4.096 por 4.096 pixels, é mais do que o dobro da típica TV de alta definição. (Brendan McCabe) Mas ele também quer que eles vejam os aspectos sempre mutáveis e dinâmicos do sol. “Visualmente, as pessoas têm uma visão muito plana do Sol”, diz Weber. O objetivo é que eles “substituam essa imagem em sua mente e entendam que há todo esse outro aspecto do sol que é belo e complicado”.
Ele e Winter querem espalhar esse evangelho e alcançar o maior número de pessoas possível. O video wall no Air and Space Museum estará em exposição até 2019, eles estão construindo outro para ser entregue em 2018 para a inauguração do Museu de História Natural de Cleveland reconstruído, e eles estão alinhando o financiamento para uma parede no Cambridge Public Biblioteca em Massachusetts.
“Visualmente, as pessoas têm uma visão muito clara do Sol”, diz Mark Weber, um dos criadores do Dynamic Sun. O objetivo é fazer com que eles “substituam essa imagem em sua mente e entendam que há todo esse outro aspecto do sol que é belo e complicado” (Brendan McCabe). Pegando um cartão de videojogos
O inverno sempre foi um funileiro. Quando os orçamentos ficam apertados - como tendem a fazer - Winter se contentou com o que ele poderia roubar e juntar.
O advento da Assembléia de Imagem Atmosférica (AIA) apresentou um novo conjunto de desafios. O AIA - construído em conjunto pelo Centro de Tecnologia Avançada da Lockheed Martin e o Smithsonian Astrophysical Observatory - é um poderoso conjunto de quatro telescópios paralelos que são capazes de tirar fotos do sol a cada 10 segundos, em 10 canais diferentes.
O dispositivo foi montado no Solar Dynamics Observatory da NASA, um orbital lançado em 2010.
O Observatório é um feito em si. Ele está em uma órbita - chamada geossincrona, cerca de 22.000 milhas acima da Terra - que permite a observação contínua do Sol e o download contínuo simultâneo de seus dados. O objetivo é dar aos cientistas mais informações sobre a influência do Sol na Terra e as imagens da AIA estão dando a elas uma enorme janela para o ciclo de vida do Sol e suas idiossincrasias. É também a imagem mais completa de sempre.
Ao contrário das missões anteriores, que apenas davam uma visão parcial do Sol, “você consegue ver todo o Sol o tempo todo”, diz Weber.
O Sol é uma enorme bola de gás, mas pode ter muitas temperaturas diferentes ao mesmo tempo, variando de 10.000 a 27 milhões de graus Fahrenheit. Os comprimentos de onda correspondem a essas temperaturas, mas não há cores associadas a elas. Assim, os cientistas acrescentam cor como chave para auxiliar na pesquisa e no entendimento. (Brendan McCabe) Os astrofísicos do Smithsonian precisavam dar sentido a esse imenso quadro; AIA cospe cerca de dois terabytes de dados por dia, diz Weber. Ele também deve ser integrado com observações de outros satélites solares e, de acordo com o regulamento da NASA, compartilhado com cientistas de todo o mundo. Eles decidiram criar um console de comando para uso no Smithsonian Astrophysics Observatory: o primeiro video wall.
Não havia dinheiro oficial para fazer isso, então Winter construiu ele mesmo usando as ferramentas disponíveis para o jogador médio. "Eu poderia comprar essas placas de vídeo por centenas de dólares e fazer os trabalhos de um computador de dez mil dólares", diz Winter.
"As cartas tornaram-se tão poderosas e baratas que eu posso executar um grande número de fluxos que são sincronizados perfeitamente", diz ele. O produto acabado foi "uma bela tela".
Também chamou a atenção de um funcionário do Smithsonian que observou que seria ótimo ter um instalado em um dos principais museus da instituição no National Mall, em Washington.
Desta vez, havia uma pequena quantia de dinheiro - US $ 200 mil de subsídios do Smithsonian e da NASA -, mas Winter e Weber ainda precisavam acumular tempo e recursos para tornar realidade o mural de vídeos do Air and Space Museum.
Mas, diz Weber, "só porque a cor é arbitrária, não significa que a imagem seja arbitrária". Ele não quer que os espectadores pensem que são apenas gráficos gerados por computador; eles são o negócio real com cores adicionadas para o interesse. (Brendan McCabe) Um grande esforço também foi feito para descobrir como compactar os dados em arquivos de filmes e mover esses arquivos pelo mundo sem danificar um servidor, diz Weber. Ele e Winter, juntamente com alguns colegas, desenvolveram softwares que possibilitaram transmitir os filmes e automatizar todo o processo. Ainda assim, leva quase 12 horas para baixar um único filme (que contém vários loops de vídeo) para os servidores do Air and Space Museum todos os dias. É sempre feito durante a noite para evitar falhas durante o dia.
O filme é o ponto final de um processo de várias etapas que começa com os dados coletados pelo AIA. O telescópio envia pacotes de dados isolados continuamente para um laboratório em White Sands, Novo México. Esse laboratório então envia pacotes discretos para Stanford, onde eles são remontados em um formato de imagem. Stanford arquiva automaticamente as imagens e as entrega aos pesquisadores mediante solicitação. Como há tantos dados, existem vários hubs de servidores em todo o mundo - e o Smithsonian Observatory é um hub crucial para compartilhar os dados com os colegas. Winter e Weber também tocam diretamente no rio de dados para montar os filmes diários.
Winter e Weber compartilham os dados com seus parceiros em todo o mundo e também começam a montar os filmes para o video wall Air and Space Museum. Isso envolve “colorir” as imagens - adicionando vermelho, amarelo, roxo ou verde para representar diferentes temperaturas.
O Sol é uma enorme bola de gás, mas pode ter muitas temperaturas diferentes ao mesmo tempo, variando de 10.000 a 27 milhões de graus Fahrenheit. O AIA captura os comprimentos de onda que correspondem a essas temperaturas, mas não há cores associadas a elas. Assim, os cientistas acrescentam cor como chave para auxiliar na pesquisa e no entendimento.
As cores também fazem alguns visuais bastante intensos. À medida que o vídeo se move pelas temperaturas, cria um caleidoscópio de cores inconstantes.
Mas, diz Weber, "só porque a cor é arbitrária, não significa que a imagem seja arbitrária". Ele não quer que os espectadores pensem que são apenas gráficos gerados por computador; eles são o negócio real com cores adicionadas para o interesse.
Os dois cientistas também adicionaram uma representação da Terra à escala real; o diâmetro do Sol é 109 vezes o da Terra, o que significa que algo como um milhão de Terras poderia caber dentro do Sol.
É impressionante porque a Terra é apenas uma minúscula mancha no canto inferior do vídeo. "Você entende um pouco melhor o nosso lugar no universo", diz Winter.
O Museu é normalmente caótico com muitas crianças enérgicas. O máximo que alguém gasta em qualquer item em particular é de 30 segundos, diz o curador David DeVorkin. Mas com o Sol Dinâmico, “o tempo de permanência é maior do que o que normalmente vemos - sobe algumas vezes a alguns minutos” (Brendan McCabe). Um empreendimento artístico
E essa é a natureza da arte - fazer com que questionemos nossa experiência, nos perguntemos sobre nossa humanidade e nos inspiraremos a saber mais.
O inverno está sendo cada vez mais solicitado a comentar sobre a Dynamic Sun como uma obra de arte. Em abril, ele participou de um seminário de Harvard, "Art, Technology, Psyche", dando uma palestra intitulada "Big Data to Big Art".
"Eu comecei a usar uma boina", ele diz meio brincando, porque ele se considera um artista. A paixão e a criatividade entre arte e ciência são compartilhadas, diz ele, acrescentando: “A ciência é realmente bonita”.
O video wall Dynamic Sun é inquestionavelmente artístico, diz Matilda McQuaid, curadora do Museu de Design Cooper Smith Hewitt, em Nova York. Ela e uma co-curadora basicamente tropeçaram no video wall quando estavam procurando coisas para colocar em uma exposição para reabrir o Cooper Hewitt após uma renovação de três anos. Eles estavam procurando peças da coleção do Smithsonian e ficaram intrigados com o Observatório Astrofísico. Em uma visita ao Observatório, eles viram a parede de vídeos interna de Winter e Weber.
Foi “a peça mais bonita que já vimos em muito tempo”, diz McQuaid. A Cooper Hewitt contratou Winter e Weber para criar um novo video wall e disse a eles que “Dynamic Sun” seria a peça central da exposição “Tools: Extending Our Reach”, que foi inaugurada em dezembro de 2014.
A instalação de 7 por 6 pés foi colocada ao lado de uma peça chamada "Controller of the Universe", que contou com uma montagem de ferramentas manuais que deu ao museu a sensação de ser o mestre de seu domínio. Mas, virando-se, viram a minúscula Terra ao lado do enorme Sol. "Você entende que não somos controladores do universo", diz McQuaid. "É muito humilhante - quão pequenos somos."
O apelo visual da parede (a exposição agora está fechada) foi “instantâneo”, diz ela. Não foi tão fácil perceber por que isso era considerado uma ferramenta; havia pouco texto explicativo. Mas o texto disse aos visitantes que os dados que foram inseridos nos vídeos eram uma ferramenta para ajudar os astrofísicos a relacionar as mudanças no Sol com os eventos na Terra.
O video wall Dynamic Sun é inquestionavelmente artístico, diz Matilda McQuaid, curadora do Museu de Design Cooper Smith Hewitt, em Nova York. (Brendan McCabe) Muitas pessoas não entendem essa ligação, diz David DeVorkin, um co-investigador da Dynamic Sun, que também é curador do Air and Space Museum. "Quando o sol solta ou soluça, a Terra pega um resfriado", diz ele.
Em 1859, por exemplo, uma explosão observada pelo astrônomo britânico Richard Carrington levou a um enorme pulso magnético que destruiu os sistemas de telégrafo e criou auroras coloridas em todo o planeta. Houve outras explosões desde então, derrubando o serviço telefônico e as usinas elétricas.
Esse tipo de link para a exposição Dynamic Sun - e a história de como ela foi desenvolvida - não foi feita no Air and Space Museum, mas será, eventualmente.
Mesmo sem o componente educacional, os visitantes ficam fascinados. O Museu é normalmente caótico com muitas crianças enérgicas. O máximo que alguém gasta em qualquer item em particular é de 30 segundos, diz DeVorkin. Mas, com o Sol Dinâmico, “o tempo de permanência é maior do que o que normalmente vemos - às vezes leva alguns minutos”.
Isso é emocionante para Weber e Winter. Para Weber, é tudo sobre encontrar maneiras de envolver as pessoas na ciência. Ter Dynamic Sun no Air and Space Museum aumentará enormemente esse envolvimento. "Então, muitos olhos vão vê-lo", diz ele.
Winter diz que a Dynamic Sun "tem sido um projeto de paixão", acrescentando: "Eu definitivamente não fiz isso pelo dinheiro maluco que existe por aí". Sendo exibido no Air and Space, que ele chama de "um dos lugares mais inspiradores do planeta ”, diz ele, “ a conquista de uma vida inteira ”.
