Danske studerende står bag kæmpe NASA-succes
Verden over har medier, kendisser og rumnørder beundret en NASA-film, som viser Månens dans rundt om Jorden. Bag succesfilmen står danske forskere, som netop er blevet hædret af NASA for deres indsats.

Ph.d.-studerende David Pedersen demonstrerer, hvordan han har analyseret de rå optagelser af Jorden og Månen, som er filmet fra rumsonden Juno. (Foto: Lise Brix)

Ph.d.-studerende David Pedersen demonstrerer, hvordan han har analyseret de rå optagelser af Jorden og Månen, som er filmet fra rumsonden Juno. (Foto: Lise Brix)

Daily Mail, BBC, Huffington Post, Discovery, The Guardian, Der Spiegel, Le Monde, Los Angeles Times…

En video udsendt af den amerikanske rumfartsorganisation NASA er blevet bragt af medier verden over og blevet omtalt som både ’spektakulær’, ’episk’, ’fantastisk’ og ’forbløffende’.

Selv i Hollywood har stjernerne opdaget videoklippet, som er filmet fra rummet, og for første gang nogensende har indfanget Månen i sit kredsløb rundt om Jorden.

»Dette er det smukkeste klip, jeg nogensinde har set,« har den amerikanske skuespiller Tom Hanks skrevet på sin Twitterprofil om NASAs videoklip.

Hvad Tom Hanks og de fleste andre YouTube-seere formentlig ikke ved, er, at videoklippet er blevet produceret i en gul murstensbygning på Elektrovej i Lyngby.

Studerende står bag NASA-film

De to hovedkræfter bag fremstillingen af filmen er nemlig de danske ph.d.-studerende David Pedersen og Andreas Jørgensen fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU).

»Det er ret utroligt, at videoen er blevet en af NASAs mest sete nogensinde, og den er blevet bragt af medier over hele verden. Men til trods for at videoen er lavet af to danske ph.d.-studerende, er den stort set blevet overset af alle danske medier,« lyder det fra de studerendes vejleder, professor John Leif Jørgensen.

Han viser rundt på afdelingen for Måling og Instrumentering på DTU Space, mens han fortæller historien om, hvordan det smukkeste videoklip, Tom Hanks nogensinde har set, er kommet til verden.

De to kameraer, som har taget billederne i NASAs videoklip, er blevet håndbygget i et højteknologisk laboratorium på øverste  etage i den gule murstensbygning på Elektrovej.

Kameraerne er udviklet af John Leif Jørgensen og andre forskere fra DTU, og de sidder i dag på den ene vinge af NASAs rumsonde Juno.

Filmet fra rumsonden Juno

Juno er på vej mod planeten Jupiter, og de to DTU-kameraer fungerer som et stjernekompas - det hjælper rumsonden med at navigere efter stjernerne og finde ud af, hvad der er op og ned, hvilket kan være temmelig svært i rummet (se faktaboks under artiklen).

Rumsonden blev sendt af sted fra Jorden i 2011, og Juno var et smut forbi Mars, før den i oktober 2013 vendte tilbage mod sin hjemplanet. Her udnyttede Juno Jordens tyngekraft til at få ekstra fart på og blive slynget af sted mod sit endelige mål Jupiter.

Det var netop under denne rejse ind mod sit ’spark’ fra tyngdekraften, at Junos danskbyggede kameraer fangede Månen i sit kredsløb om Jorden.

»Videoklippet har fået meget mere opmærksomhed, end vi overhovedet havde forestillet os. Jeg tror, det hænger sammen med, at Jorden og Månen aldrig før er blevet set så langt væk fra. Det åbner på en eller anden måde for nogle filosofiske tanker,« siger ph.d.-studerende David Pedersen fra afdelingen for Måling og Instrumentering ved DTU.

'Det viser, hvor små vi er'

I en række udenlandske medier har tankerne blandt andet kredset om, at David Pedersen og Andreas Jørgensens videoklip fremviser vores egen planet, sådan som den ville se ud, hvis fremmede rumvæsener kom flyvende ind mod Jorden.

Eller som David Pedersen formulerer det:

»Man ser pludselig Jorden i et helt andet perspektiv. Normalt kigger vi ud i rummet og gætter på, hvad der mon er derude. Men her ser vi pludselig ind på os selv – hvem er vi, og hvor er vi henne i verden?«

»Videoen illustrerer jo meget godt, hvor små vi egentlig er.«

Filmen kostede 1 million dollars

Det var egentlig slet ikke meningen, at Juno skulle rette sine kameraer ind mod Jorden og Månen.

Ideen opstod oprindeligt, fordi ph.d.-studerende Andreas Jørgensen havde udviklet en ny måde at bestemme rumfartøjers position i rummet.

DTU-forskerne ville gerne afprøve metoden ved at gøre brug af stjernekameraerne på Juno, men det er langt fra en let sag at overbevise mastodonten NASA om, at der skal ændres i planerne for et kæmpeprojekt som Juno-missionen.

»Det kostede omkring en million dollars at flytte billedfeltet, så kameraerne fangede Jorden og Månen. Der er et par hundrede mand, som arbejder på Juno-projektet, og for at det kunne lade sig gøre, var der blandt andet en masse arbejdsplaner, som skulle laves om. Folk skulle for eksempel arbejde om natten frem for om dagen,« fortæller professor John Leif Jørgensen, som er leder af afdelingen for Måling og Instrumentering.

NASA afviste først film-ideen

John Leif Jørgensen præsenterede første gang ideen om at fotografere Jorden og Månen med Juno i april 2012 under et NASA-møde i den amerikanske by Denver.

Her mødte danskernes planer dog langt fra begejstring blandt de andre Juno-forskere.

Fakta

Juno er en rumsonde, som i øjeblikket er på vej mod planeten Jupiter.

Rumsonden blev sendt afsted af NASA i 2011, og forventes at gå i kredsløb om Jupiter i juli 2016.

Ved sin opsendelse fra Jorden kunne Juno ikke få nok fart på til at nå helt ud til Jupiter.

Derfor planlagde forskerne en rejse tilbage til Jorden, hvor Jordens tyngdekraft skulle ’skubbe fart’ på rumsonden.

På vej ind mod Jordens tyngdekraft, fangede Junos kameraer Jorden og Månen – de kom til syne, da rumsonden var cirka 4 milioner kilometer fra Jorden.

Juno-missionen har blandt andet som mål at lære om Solsystemets oprindelse, Jupiters interne struktur, dens atmosfære og magnetosfære.

Kilde NASA, John Leif Jørgensen

»Da jeg fortalte om ideen første gang, var der kæmpestor skepsis. Jeg kan huske, at en af de andre forskere sagde; ’Nåh, så Jorden har en måne. Og hvad så?’ Og så fik vi en liste med 200 punkter over, hvorfor det ikke kunne lade sig gøre,« husker John Leif Jørgensen.

Danskerne blev imidlertid ved med at presse på hos NASA, og de producerede blandt andet en animationsvideo, som illustrerede, hvordan de ægte billeder fra Juno kunne tage sig ud.

»Da folk havde først havde set vores dummy-video, var alle enige om, at her var der altså noget. Og så lykkedes det.«

»Det er jo ikke hjertegribende science, vi har fået ud af at gøre det. Men vi har fået et nyt perspektiv på Jorden, som alle verdens filmmagere og science fiction-film fuldstændig har overset indtil nu,« siger John Leif Jørgensen.

Hædret af NASA

Efterfølgende har NASA da også valgt at anerkende danskernes filmmageri ved at overrække DTU-forskerne en såkaldt Group Achievement Award – et diplom, som ifølge NASA gives for »en fremragende gruppepræstation, der har bidraget væsentligt til NASAs mission.«

John Leif Jørgensen har på vegne af gruppen netop fået overrakt medaljen i USA, hvor han også personligt modtog en NASA-medalje med det svimlende navn ’Exceptional Public Achievement Medal’.

Når man ser på de oprindelige billeder, som DTU-forskerne fik sendt hjem fra rumsonden Juno, er det ellers svært at forestille sig, at de slørede fotos vil kunne give anledning til medaljer og filmsucces.

David Pedersen forklarer, at fotografierne er overbelyste, fordi stjernekameraerne egentlig er bygget til at tage billeder af Jupiter - planeten befinder sig meget længere væk fra Solen end Jorden, og derfor er den store planet mindre belyst end vores egen planet.

To måner og to jorde på rå fotos

De rå og ubehandlede billeder fra Juno ser samtidig også slørede ud, fordi der vises to måner og to Jorde på dem.

David Pedersen forklarer, at det blandt andet skyldes »kameraernes interlace video-teknologi, som gør at billedfeltet opdateres to gange efter hinanden og efterlader to kopier af hvert himmellegeme.

Samtidig er optagelserne blevet sløret af, at Juno-rumsonden hele tiden roterer om sin egen akse. Dermed roterer kameraerne naturligvis med rundt, og det betyder, at det kun er engang imellem, at kameraerne peger ind mod Jorden og Månen.

»Da vi fik lov af NASA til at ændre orienteringen på rumsonden, kunne vi sende en softwarepakke op til rumsonden. Softwaren gav kommando om at få kameraerne til at tage et billede, hver gang Jorden og Månen var inde i billedfeltet,« forklarer David Pedersen.

Tog billeder hvert femte minut

De to billeder viser, hvordan de ubehandlede billeder af Jorden og Månen, fotograferet fra rumsonden Juno fremstod, da danske forskere modtog dem. Kamerateknologien betyder, at Jorden og Månen afbildes to gange - én gang for hvert billedfelt. I løbet af perioden mellem billedfelternes opdatering har rumsonden nået at rotere ganske lidt om sin rotations akse. Denne rotation forårsager, at himmellegemerne ikke afbildes det samme sted i de to billedfelter. Stjernekompasset til Juno-rumsonden er desuden designet til at afbilde stjerner samt lyssvage objekter som Jupiter og dens måner. Sollyset ved Jorden og Månen er imidlertid 25 gange stærkere end ved Jupiter, og det »forårsager en mætning af sensorens video-forstærker,« forklarer David Pedersen. Denne effekt ses som lodrette striber i billederne. (Fotos udlånt af David Pedersen)

På sin rejse ind mod Jorden endte Juno-rumsonden med at tage omkring 1.200 billeder af Jorden og Månen – det skete over i alt cirka 4 dage, svarende til at der blev taget et foto hvert femte minut.

Billederne blev sendt fra rummet ned til de to ph.d.-studerende David Pedersen og Andreas Jørgensen, som havde fået til opgave at lave en film ud af de mange fotos.

Det kan måske lyde som en let sag at sætte fotos sammen til en film – at lave en såkaldt time-lapse-video - men det er det ikke nødvendigvis, når det gælder billeder fra et rumskib, fortæller David Pedersen.

»Problemet er, at det kan variere hvorhenne i rumsondens rotationsfase, at billedet bliver taget. Så hvis du bare tager det rå materiale, vil Jorden og Månen hoppe rundt på billedet.«

»Så vi skulle efterbehandle billederne, men man må selvfølgelig ikke bare manipulere dem – det skal være matematisk korrekt. Når vi sætter billedets informationer sammen, skal det passe med den præcise orientation, kameraet havde, da billedet blev taget,« forklarer David Pedersen.

En fantastisk oplevelse

Inden de to ph.d.-studerende fik til opgave at behandle Junos billeder, havde ingen af dem prøvet kræfter med at lave film.

Deres filmdebut fik hjælp med på vejen til YouTube-berømmelse af den græske musiker Vangelis, som ifølge deres vejleder, professor John Leif Jørgensen, straks sagde ja til at komponere et stykke musik specielt til filmen med Månens dans om Jorden.

Og selvom det kun er Vangelis og ikke de to danske ph.d.-studerende, som har fået deres navne foreviget i NASAs rulletekster til YouTubeklippet, så er der ingen sure miner at spore hos David Pedersen og Andreas Jørgensen.

»Det har været fanstatisk oplevelse,« lyder Andreas Jørgensens opsummering på filmeventyret.

I filmen ovenfor har David Pedersen fra DTU sat ekstra informationer ind i, som beskriver den faktiske afstand mellem Juno og Jorden samt Junos hastighed i forhold til Solen og Jorden. Det illustrerer, hvordan Jordens tyngdefelt benyttes til at forøge Junos hastighed i forhold til Solen. Denne forøgelse af hastigheden er afgørende for, at Juno når ud til dens endelige destination, nemlig Jupiter. Video: DTU Space

 

Stjernekompas

Et stjernekompas gør det muligt for satellitter og rumsonder at orientere sig, så forskerne altid ved nøjagtigt, hvilken vej satellitten vender i rummet.

Uden den viden er satellittens videnskabelige målinger ofte ubrugelige.

Stjernekompasset består af to hoveddele: Et digitalkamera, der fotograferer stjernehimmelen og en computer, der matcher digitalbillederne til et stjernekort lagret i computeren.

Ved at sammenligne den fotograferede stjernehimmel med stjernekortet, kan stjernekompasset afgøre, hvilken retning det selv, og dermed satellitten eller rumsonden, vender.

Mennesker har navigeret ved hjælp af stjernerne i årtusinder, men Verdens første autonome stjernekompas blev testet i rummet 1996. Det var opfundet af John Leif Jørgensen og andre forskere fra DTU.

Siden da har danske og udenlandske virksomheder også kastet sig over produktionen og udviklingen af stjernekompas, men DTU Space er fortsat førende i feltet, og til dato har DTUs instrumenter fløjet på mere end 50 internationale missioner.

DTU har blandt andet udviklet Juno-missionens stjernekompas – og det var kompassets kameraer, som fotograferede Månens kredsløb rundt om Jorden

Kilde: DTU Space

 

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med 1 million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.



Det sker