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Mona Lisa viaggia in Laser, nello spazio e viceversa

Gli appassionati d'arte non sono i soli ad essere affascinati dalla Gioconda di Leonardo da Vinci. In un divertente esperimento del 2005, un gruppo di ricercatori dell'Università di Amsterdam ha analizzato il famoso sorriso di Mona Lisa. Hanno eseguito una riproduzione scannerizzata del dipinto attraverso il software di "riconoscimento delle emozioni", che ha concluso che Mona era esattamente 83% felice, 9% disgustata, 6% timorosa, 2% arrabbiata, 1% neutrale e del tutto non sorpresa.

Nel 2010, gli scienziati in Francia hanno utilizzato la spettrometria di fluorescenza a raggi X sul dipinto e hanno scoperto che da Vinci ha applicato strati su sottili strati di smalti e vernici per ottenere l'incarnato impeccabile del soggetto. Poi, lo scorso anno, gli archeologi italiani hanno riesumato i resti scheletrici di Lisa Gherardini, la sospetta scrittrice per il ritratto, a Firenze, nella speranza di identificare, una volta per tutte, la vera Gioconda.

E ora anche la NASA si è interessata alla timida signora di Vinci.

In un esperimento di comunicazione laser, gli scienziati della stazione NGSLR (Next Generation Satellite Laser Ranging) del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, hanno trasmesso un'immagine digitale della Gioconda all'Orbiter lunare di ricognizione (LRO) a circa 240.000 miglia di distanza .

"Questa è la prima volta che qualcuno ha raggiunto la comunicazione laser a senso unico a distanze planetarie", afferma David Smith del Massachusetts Institute of Technology, in un recente comunicato stampa. Smith è il principale investigatore del Lunar Orbiter Laser Altimeter.

Gli scienziati della NASA, fino a questo punto, hanno usato le onde radio per tracciare e comunicare con i satelliti che viaggiano al di fuori dell'orbita terrestre. Andando avanti, tuttavia, stanno prendendo in considerazione i laser, che possono trasmettere più dati a una velocità maggiore rispetto ai segnali radio.

L'LRO, un satellite che orbita attorno alla luna e ha mappato la sua superficie dal 2009, ha fornito il caso di prova perfetto. La navicella spaziale è l'unica al di fuori dell'orbita terrestre in grado di ricevere laser; può essere monitorato utilizzando sia laser che radio.

Ma di tutte le immagini da inviare, perché la Gioconda ?

"Abbiamo scelto la Gioconda perché è un'immagine familiare con molte sottigliezze, che ci ha aiutato a vedere l'effetto degli errori di trasmissione", afferma Xiaoli Sun, scienziato della NASA Goddard e autore principale di un recente articolo sul progetto in Optics Express .

Per eliminare gli errori di trasmissione Per ripulire gli errori di trasmissione introdotti dall'atmosfera terrestre (a sinistra), gli scienziati di Goddard hanno applicato la correzione degli errori di Reed-Solomon (a destra). (Immagine gentilmente concessa da Xiaoli Sun, NASA Goddard)

L'immagine digitale essenzialmente cavalcava "piggyback" su impulsi laser che vengono regolarmente trasmessi a LRO per seguire la sua posizione nello spazio. La NASA descrive il processo in modo più dettagliato nel suo comunicato stampa:

Una tempistica precisa è stata la chiave per trasmettere l'immagine. Sun e colleghi hanno diviso l'immagine della Gioconda in una matrice di 152 pixel per 200 pixel. Ogni pixel è stato convertito in una sfumatura di grigio, rappresentato da un numero compreso tra zero e 4.095. Ogni pixel è stato trasmesso da un impulso laser, con l'impulso sparato in uno dei 4.096 possibili intervalli di tempo durante una breve finestra temporale assegnata per il tracciamento laser. L'immagine completa è stata trasmessa ad una velocità dati di circa 300 bit al secondo.

Il satellite ha messo insieme l'immagine completa e poi l'ha rimandata via onde radio. Il ritratto non è stato trasmesso perfettamente; disturbo naturale del laser mentre attraversava l'atmosfera terrestre per i pixel vuoti nell'immagine, mostrati sopra. (Ad un certo punto mentre l'immagine veniva inviata a LRO, un aereo fu rilevato a cinque gradi dal laser e il laser fu bloccato per quel tempo, il che spiega la striscia bianca verticale che attraversa l'immagine.) Sun e il suo team hanno pulito l'immagine usando quello che viene chiamato codifica di correzione degli errori Reed-Solomon.

L'esperimento sarà probabilmente il primo di molti. "Questo risultato pionieristico pone le basi per Lunar Laser Communications Demonstration (LLCD), una dimostrazione di comunicazione laser ad alta velocità di dati che sarà una caratteristica centrale della prossima missione lunare della NASA, Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE)", afferma Richard Vondrak, vice scienziato del progetto LRO, nel comunicato stampa di Goddard.

Su una nota più semplice, però, non posso fare a meno di chiedermi: cosa penserebbe Da Vinci del viaggio cosmico di Monna Lisa?

Mona Lisa viaggia in Laser, nello spazio e viceversa