Gå til indhold

Overvældende 4K-video fra rummet optaget med succes af α7S II 

Fra det japanske eksperimentmodul, "KIBO", på den internationale rumstation 

α7S II opnåede med succes de første 4K-optagelser i rummet på kommercielt niveau.

Det nye kamerasystem, herunder en α7S II, blev installeret i den eksponerede facilitet (EF) på den internationale rumstations (ISS) japanske eksperimentmodul, KIBO. 

H-II Transfer Vehicle, KOUNOTORI, et japansk rumfartøj til godstransport, der betjener den internationale rumstation, blev afsendt fra Japans største raketaffyringsanlæg, Tanegashima Space Center, den 9. december 2016, og den har et af Sonys revolutionerende α7S II kameraer med ombord. Dette giver os mulighed for, fra jorden, at se billeder optaget i rummet i 4K eller fuld HD-videoopløsning, samt 12 megapixel stillbilleder.
Den internationale rumstation kredser ca. 400 kilometer over jorden med en hastighed på ca. 8 km/sekund og fuldfører et kredsløb om jorden på ca. 90 minutter (16 kredsløb/dag) - hurtigere end en patron.
Hvorfor blev α7S II valgt som det kamera, der skulle anvendes i det fantastiske rummiljø, og hvilke typer af motiver håber de at optage med α7S II? Vi talte med Toshitami Ikeda, JAXA's associerede ledende ingeniør, med ansvar for det udenbords kamerasystem.

(Interviewet foregik den 13. december 2016)

Optagelse af billeder, der kun er synlige fra rummet

Usædvanlige naturfænomener og jordens skiftende udseende.

- Kan du til at begynde med fortælle os om det udvendige kameras mission, rolle og formål?

Det udvendige kameras mission er at optage klare billeder af jorden fra den internationale rumstation. Ved at indfange usædvanlige, overvældende billeder fra det ydre rum af f.eks. en stor katastrofe på jorden, kan man forstå aspekter af situationen, som er usynlige set fra jorden, såsom skade og omfang af indvirkningen. Vi kan også undersøge miljømæssige ændringer ved at tage løbende billeder af et bestemt sted, såsom observation af et fast punkt. Her kunne man se på farveændringer i havet ved at tage billeder af en undersøisk vulkan eller ved at iagttage bevægelsen af drivis. Ved at anerkende disse ændringer af jorden kan vi bidrage til forståelsen af globale miljøproblemer, og vi mener også, at overførsel af billeder, der er usynlige set fra jorden, vil medføre en øget interesse for rumfartsudvikling. 

- α7S II kan optage både film og stillbilleder. Hvordan vil du fordele disse applikationer?

Jeg tror, at dynamiske scener af fragtfartøjer som KOUNOTORI, der nærmer sig eller afsendes fra den internationale rumstation, eller af det japanske øhav fra den internationale rumstation, der går fra syd til nord, kan formidles meget realistisk med bevægelige billeder. På den anden side giver stillbilleder en bedre farvetonegengivelse, og det kan bruges til analyse af mere subtile ændringer, som f.eks. i oceanernes og skovenes farver.

Forventningerne omkring α7S II med høj følsomhed og de første 4K-videooptagelser fra ydersiden af den internationale rumstation

Kapacitet til lysstærke optagelser af jorden om natten og det ydre rum

- Fortæl os, hvorfor α7S II blev valgt som udvendigt kamera.

Kamerasystemet uden for stationen betjenes fra jorden via en fjernbetjening, og sender billeddata. Dette gjorde α7S II, som allerede har en indbygget USB-grænseflade og kan håndtere kommandotilførsler, til et fremragende valg, både som udvendigt kamera og i forhold til nem teknisk håndtering. Derudover er fænomener som nordlys og meteorer, eller jorden set om natten fra rummet, lidt anderledes, end når de ses fra jorden, så den høje optagefølsomhed, som α7S II tilbyder, er perfekt til natoptagelse. Den internationale rumstation fuldfører et kredsløb om jorden hvert 90. minut, og ved hjælp af vores tidligere system kunne vi ikke engang overveje at optage om natten, som kommer ca. hvert 45. minut. Jeg ser frem til dets ydeevne og kapacitet til at optage selv i meget lavt lys om natten.

- Jeg tror, at forventningerne til optagelse af 4K-videoer i rummet også er høje.

Selvfølgelig er det også vigtigt at kunne optage 4K-film. Dette vil være den første implementering af 4K-optagelse ved brug af et kamera på kommercielt niveau installeret uden på den internationale rumstation, og jeg glæder mig meget til at indfange mere levende optagelser end nogensinde før. Vi planlagde faktisk at bruge α7S oprindeligt. Så i 2016 blev det besluttet at erstatte det med en andengenerationsmodel, α7S II, som understøtter intern 4K-filmoptagelse. Der var virkelig meget lidt tid til at installere det, og gentestning var meget svært. Det gode var, at α7S- og α7S II-kommandoer er kompatible, og de bruger de samme sensorer, hvilket betød, at vi kunne videreføre nogle elementer. Men visse dele og software varierede dog lidt, for eksempel er sekvensen, når man tænder for strømforsyningen, lidt forskellig, så det var nødvendigt at udføre tilpasninger omkring dette.
Idet Sony-ingeniører gav os oplysninger om bl.a. delvise ændringer i firmware og forskellene mellem α7S og α7S II, kunne vi gennemføre de nødvendige vurderinger og justeringer og meddele dette til KIBO.
Vi er meget glade for de muligheder i 4K, som det udvendige kamera tilbyder.

- Bortset fra 4K-video, er der så andre forskelle fra det foregående udvendige kamera?

Tidligere blev det udvendige kamera monteret på KIBO's eksponerede facilitet indstillet, så det altid var vendt mod jorden, men vi har nu en montering, hvor vi kan bevæge det på 2 akser, hvilket betyder, at selv når det er rettet mod jorden, kan vi stadig bevæge det og optage rummet. Denne evne til at optage jorden og rummet fra forskellige vinkler tillader billeder, der før var umulige.

α7S II og objektivet [FE PZ 28-135 mm F4 G OSS] anvendt som udvendigt kamera på ISS 

[Udvendig visning af det japanske eksperimentmodul, KIBO, og placeringen af kameraholderen]

Kameraholderen er placeret på toppen af KIBO, det japanske eksperimentmodul. Herfra er det muligt at optage både jorden og rummet. KIBO-modulet har en luftsluse- og robotarm, der gør det muligt for eksperimenter og observationsudstyr at blive iværksat eller skiftet efter behov, uden behov for ekstravehikulær aktivitet fra astronauters side.

Kilde: JAXA

Kilde: JAXA

Det japanske eksperimentmodul (JEM)

Det japanske eksperimentmodul (JEM)

1. Trykmodul 2. Afdeling for eksperimentel logistik modultryk 3. JEM Luftsluse 4. JEM Fjernstyret manipulatorsystem 5. Eksponeret facilitet 6. Placering af α7S II-holder

IVA-udskiftelig, lille eksponeret eksperimentplatform (i-SEEP) og kameraenhed


IVA-udskiftelig, lille eksponeret eksperimentplatform (i-SEEP) og kameraenhed 

En hel række tests for at sikre sikker og stabil drift i rummet

- Hvordan kom α7S II rent faktisk til den internationale rumstation?

Da rummet er et vakuum, bliver varme ikke spredt af luftkonvektion. For at overvinde dette blev kameraet med dets objektiv placeret i et aluminiumshus, kameraenheden og maksimeringen af kontakten med aluminiumshuset forøger varmeudslippet. Kameraenheden blev beskyttet vha. polstring med materialer og fragtet som en del af den tryksatte last leveret af Japans KOUNOTORI.

- Hvilke typer tests var nødvendige for at kunne bruge kameraet på den internationale rumstation?

For det første udførte vi tests, der skulle sikre, at kameraet ikke fik funktionsfejl eller blev ødelagt på grund af kosmisk stråling, og vi testede også, om det kunne fungere i vakuummet og det ekstreme termiske miljø i rummet. Vi var nødt til at sørge for, at det kunne modstå vibrationerne ved løft og fungere uden at forårsage elektromagnetisk interferens.
Derudover testede vi, om kameraet selv kunne tolerere den elektriske eller elektromagnetiske støj, der produceres af det andet udstyr på ISS, og vi var også nødt til at sørge for, at det kunne betjenes gnidningsløst fra jorden, og at vi kunne hente vores billeder. Før kameraet blev monteret på den eksponerede facilitet, blev det bragt ind i eksperimentmodulet, hvor astronauterne bor og arbejder i almindeligt tøj, så alle former for tests skulle udføres for at sikre, at intet ville påvirke dem, såsom udledning af skadelige gasser.

Den udvendige kameraenhed. Den nederste cirkulære form udgør objektivet. Det cirkulære hul i kameraets kabinet gør, at objektivet at optage udenfor

Hardwaren er stort set umodificeret

Pålidelig teknologi, der giver fremragende miljømæssig modstandsdygtighed  

- Er der særlige indretninger i udstyret, der gør det nemmere for kameraet at fungere under de unikke forhold i rummet? 

Hvis man i dette miljø retter kameraet mod solen, forårsager sollyset gradvist, at temperaturen bliver meget høj. Hvis man omvendt retter den væk fra solen, falder temperaturen til ekstremt lave niveauer. Temperaturforskellen kan være over 200 grader C, så vi bruger en køler til at reducere varmen og et varmelegeme til at klare kulden, for at holde kameraet inden for et område, hvor det er funktionsdygtigt.
Kameraets hardware er næsten uberørt . Vi udførte mange tests, men vi havde næsten ingen problemer. Det er et bevis på α7S II's pålidelighed og modstandsdygtighed, at vi kunne bruge kameraet, som det var, i dette miljø.

- Fortæl os, hvordan α7S II blev indstillet til brug i det ydre rum.

Da det er fjernbetjent fra jorden, har vi ændret en del af firmwaren, så vi kan ændre optagelsesindstillinger via betjeningskommandoer. Næsten alle justeringer af eksponering og andre indstillinger kan fjernbetjenes. Vi bruger i dag SELP28135G-zoomobjektivet, og mængden af zoom kan styres fra jorden. Da vi nu har 4K-videokapacitet, kan vi også optage en videofil og sende den til jorden som en ekstra funktion i hele systemet. Derudover har vi en ekstern strømforsyning, da det ville være svært at skifte batteriet i betragtning af dets placering, og strømmen kan tændes og slukkes fra jorden.

Selv når det er udstyret med power zoomobjektiv (FE PZ 28-135mm F4 G OSS), passer α7S II i æsken i uændret tilstand.

Øget fantasi og større drømme med billeder fra rummet

- Hvilken slags mennesker ønsker du skal se de billeder, du tager?

Alle slags mennesker, faktisk. Mange af jordens problemer er vanskelige at forholde sig til i hverdagen, men når man ser ned fra rummet, rammer det dig virkelig. Jeg ønsker, at folks forestillinger bliver udvidet af billederne, og at nysgerrigheden bliver vakt. Jeg ville også være glad, hvis børn rundt omkring ser billederne, og at flere af dem ønsker at arbejde i et felt inden for rumfart - måske at konstruere et kamera til brug i rummet. Det ville være virkelig tilfredsstillende at føle, at vi har inspireret børnenes fremtidsdrømme.

Strømforsyningsmetoden blev ændret, idet batteriet blev udskiftet med en ekstern strømforsyning

Toshitami Ikeda

Toshitami Ikeda

Associeret ledende ingeniør
Forretningsdrift og Integrationscenter,
Afdelingen for bemandet rumfartsteknologi
Japansk Selskab for Rumfartsforskning

Gennemførte videregående uddannelse, blev ansat i NASDA (National Space Development Agency of Japan - i dag JAXA). Involveret i udviklings- og kampagnearbejdet i det japanske eksperimentmodul, KIBO. Har haft sin nuværende stilling siden 2015.

Klik nedenfor for udvalgte produkter