ภาพวาดสีเทียน สัญญาณภาพแรกจากดาวอังคาร



รู้หรือไม่ภาพถ่ายภาพแรกของดาวอังคารถูกถ่ายทอดออกมาด้วยสีเทียนจากมือของนักวิทยาศาสตร์แห่ง Jet Propulsion Laboratory ที่แปลงข้อมูลเลขฐาน 2 มาเป็นภาพด้วยมือตัวเอง

“แก ๆ มีสีไหม” คำพูดนี้ยิ่งโตขึ้นมายิ่งได้ยินน้อยลงและแปลกขึ้นทุกทีที่ได้ยิน ในโรงเรียนมัธยมเพือนที่พกสีมาโรงเรียนดู ๆ แล้วจะเป็นกลุ่มคนที่ชอบวาดรูปมากกว่าเด็กธรรมดาทั่วไป ก่อนจะฟังเรื่องราวภาพวาดสีเทียนโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จาก JPL ลองถามตัวเองก่อนว่าคุณเลิกพกสีมาโรงเรียนตอนชั้นอะไร สำหรับผู้เขียน ผู้เขียนเลิกพกสีมาโรงเรียนตั้งแต่ ป.6 ในขณะที่เพื่อนผู้เขียนบางคน ม.6 แล้วยังพกสีมาโรงเรียนอยู่ซึ่งเป็นอะไรที่ดีงามมากเพราะเราสามารถขอยืมได้ด้วยการแลกกับคำที่ว่า “ใช้แล้วเรียงสีให้ถูกด้วยนะแก” ที่ได้ยินจนเบื่อ แต่ก็ต้องยอมเมื่อขนาด ม.6 แล้วครูยังหวังการระบายสี Mindmap สรุปสูตรเคมีอยู่

ยิ่งทำงานแล้วก็คงไม่มีใครพกสีติดตัวไว้ระบายรายงานส่งหัวหน้าหรอกนะ นักวิทยาศาสตร์จาก Jet Propulsion Laboratory แห่ง California Institute of Technology ก็คงคิดเช่นนี้เหมือนกัน แต่ในฤดูร้อนปี 1965 ในขณะที่การสำรวจดวงดาวในระบบสุริยะเพิ่งจะเริ่มต้น ยานอวกาศหลายลำถูกส่งขึ้นไป โดยเฉพาะโครงการ Mariner หลังจากที่ยาน Mariner 2 ประสบความสำเร็จในการบินผ่านดาวศุกร์ในปี 1962 ทำให้มันเป็นยานลำแรกที่ได้สำรวจดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ยาน Mariner 3 และ 4 ถูกสร้างขึ้นมาตามลำดับ เป้าหมายคือการเดินทางไปสำรวจดาวอังคาร โชคร้ายที่ยาน Mariner 3 เกิดข้อผิดพลาดขึ้น ทำให้ความตึงเครียดมาตกอยู่ที่ยาน Mariner 4 ว่าจะสามารถปฏิบัติภารกิจการถ่ายภาพดาวอังคารครั้งแรกในประวัติศาสตร์ได้หรือไม่

ยาน Mariner 4 ที่มา – JPL/Caltech

ยาน Mariner 4 เป็นยานอวกาศขนาดปานกลางหนักประมาน 261 กิโลกรัม เดินทางไปพร้อมกับ digital tape recorder ที่บันทึกภาพขนาด 200 x 200 พิกเซล และอุปกรณ์ที่ใช้ในการสำรวจอื่น ๆ

15 กรกฏาคม 1965 ยาน Mariner 4 เดินทางเข้าใกล้ดาวอังคารในระยะ 9,845 กิโลเมตรเพื่อทำการถ่ายภาพชุดแรกของดาวอังคาร ล้างบาปให้พี่สาวของมัน Mariner 3 นักวิทยาศาสตร์ได้พบข้อบ่งบอกว่าอาจจะเกิดความผิดพลาดกับตัว tape recorder ที่ใช้บันทึกสัญญาณดิดิจิตอลของข้อมูลภาพที่ได้จากกล้อง พวกเขาต้องการตรวจสอบว่าระบบบันทึกภาพสามารถทำงานได้ตามปกติหรือไม่จึงต้องคิดหาวิทีการเพื่อตรวจสอบ

หน้าตาของเทปที่ใช้บันทึกของมูลดิจิตอลบนยาน Mariner 4 ที่มา – NASA JPL/Caltech

 

หากจะรอคอมพิวเตอร์ให้ทำการ Process ภาพจากสัญญาณที่ได้ก็ต้องใช้เวลานานหลายชั่วโมง พวกเขาจึงต้องทำการแปลงข้อมูลซึ่งถูกส่งมาจากยานอวกาศในรูปแบบของเลขฐานสองให้กลายเป็นภาพถ่ายด้วยตัวเอง วิธีการของพวกเขาคือแปลงเลขฐานสองให้กลายเป็นเลขฐานสิบแล้วปริ้นค่าไล่ออกมาบนกระดาษยาว แล้วนำกระดาษยาวมาเรียงกันบนแผ่นผ้าใบ จำนวนของเลขแทนความสว่างของแสงในพิกเซลนั้น ๆ ซึ่งพวกเขาแบ่งค่าตั้งแต่ 20-50 ออกเป็น 6 ช่วง แต่ละช่วงจะแทนด้วยสีเฉดสี 1 เฉด

เลขฐานสิบที่บอกค่าความสว่างของสี ที่มา – NASA/JPL-Caltech/Dan Goods

กล้องบนยาน Mariner 4 ถ่ายภาพออกมาเป็นภาพขาวดำ (Grayscale) แทนที่จะเป็นภาพสีเนื่องจากไม่ได้มีการใช้เทคนิค RGB Filter เพราะข้อจำกัดด้านความจุในการเก็บข้อมูลของยาน ทำให้ภาพออกมาระบุได้แค่ความสว่างของแต่ละพิกเซลเท่านั้นตาม Grayscale

พวกเขาเดินทางไปยังร้านขายอุปกรณ์ศิลปะที่ใกล้ที่สุดแล้วถามหาชอร์คที่ไล่เฉดสี แต่ทางร้านก็ตอบว่าไม่มีขาย พวกเขาจึงต้องแก้ปัญหาด้วยการซื้อสีเทียนมาแทน แล้วเลือกระบายสีในโทน Red Scale แทน (ซึ่งสามารถไล่ scale ได้อย่างชัดเจนดี ตอนนั้นพวกเขาไม่ได้ถึงว่าเลือกสีแดงให้เหมาะกับดาวอังคารหรอกนะ) หลังจากใช้เวลาไปซักพักพวกเขาก็ได้ภาพถ่ายชุดแรกจากดาวอังคารจากผลงานการแปลงตัวเลขเป็นสีของพวกเขาเองด้วยมือ

ที่มา – JPL/Caltech

ทาง PR ของ JPL ไม่ต้องการให้บรรดานักข่าวเห็นภาพนี้ พวกเขาอยากได้นักข่าวสนใจภาพถ่ายจริง ๆ ที่ได้จากยานอวกาศมากกว่า จึงบอกทีมที่มานั่งวาดภาพนี้ว่าให้เลิกทำซะ แต่ทางทีมก็แจ้ง PR ว่า มันเป็นการเช็คความถูกต้องต่างหาก ทำให้พวกเขาได้รับอนุญาตให้ทำต่อไป แล้วสุดท้ายภาพนี้ก็เป็นที่โด่งดังในฐานะภาพถ่ายแรกของดาวอังคารที่ถูกเขียนโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากข้อมูลที่ได้บนยาน Mariner 4 ที่ถ่ายทอดออกมาด้วยสีเทียนปัจจุบันภาพนี้อยู่ที่สำนักงานใหญ่ของ JPL ในแคลิฟอร์เนีย

เปรียบเทียบภาพวาดกับภาพถ่ายที่ผ่านการ Process โดยคอมพิวเตอร์ ที่มา – JPL/Caltech

หลังจากที่คอมพิวเตอร์ Process ภาพเสร็จพวกเขาก็ได้ภาพที่เป็นภาพจริง ๆ ของข้อมูลชุดนี้ซึ่งออกมามีความแม่นยำและตรงกับภาพที่พวกเขาเขียนขึ้นอย่างมากเป็นอันสรุปได้ว่าข้อมูลจากยาน Mariner 4 มีความชัดเจนและถูกต้อง และ Mariner 4 ก็ลายเป็นยานลำแรกที่สามารถถ่ายภาพระยะไกล้ของดาวอังคารได้สำเร็จ

 

 

อ้างอิง

First TV image of Mars – Dan Goods

Mariner 4 – Mars TV Camera

Mariner 4 – NASA/JPL

Mariner 4 To Mars – Caltech

Mariner 4 Snaps First TV Image of Mars