El Proyecto de Recuperación de Imágenes del Orbitador Lunar ( LOIRP ) fue un proyecto para digitalizar las cintas de datos analógicos originales de las cinco naves espaciales Lunar Orbiter que fueron enviadas a la Luna en 1966 y 1967; fue financiado por la NASA , SkyCorp, SpaceRef Interactive y particulares. [1]
La primera imagen que se recuperó con éxito durante el proyecto se publicó en noviembre de 2008. Fue la primera fotografía de la Tierra desde la Luna , tomada en agosto de 1966. El 20 de febrero de 2014, el proyecto anunció que había completado la parte principal de captura de cinta del proyecto. [2] Faltan una imagen de resolución media, la mayor parte de una imagen de alta resolución y partes de otras tres, aparentemente debido a lapsos en el momento en que se estaban grabando. [3] El resto de las imágenes del Lunar Orbiter se han recuperado con éxito [2] y se han publicado en el Sistema de Datos Planetarios de la NASA . [4]
Las imágenes tomadas por la sonda espacial Lunar Orbiter se utilizaron principalmente para localizar los lugares de aterrizaje de las misiones tripuladas Apolo . Una vez que esas misiones terminaron, los datos, en unas 1.500 cintas, fueron en gran parte olvidados, ya que habían cumplido su propósito. Las cintas originales fueron archivadas cuidadosamente durante 20 años por el gobierno de Maryland. Cuando las cintas fueron devueltas al Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California , en 1986, la decisión de desecharlas pasó a ser responsabilidad de la archivista del JPL Nancy Evans. Ella decidió que las cintas debían conservarse. Ella recordó: "No podía deshacerme moralmente de este material". [5]
En pocos años, Nancy Evans y algunos colegas pudieron iniciar un pequeño proyecto con financiación de la NASA. Consiguieron encontrar cuatro unidades de cinta Ampex FR-900 poco comunes: unidades altamente especializadas que sólo habían sido utilizadas por agencias gubernamentales como la FAA, la USAF y la NASA. (El transporte de la FR-900 era una adaptación del formato de cinta de vídeo Quadruplex de dos pulgadas , sólo que en el caso de la FR-900, la unidad estaba diseñada para grabar una señal analógica de banda ancha de cualquier tipo para instrumentación u otros fines, en lugar de una señal de vídeo específica como en el caso de la Quad de dos pulgadas). Con el tiempo, el equipo de Evans también recopiló documentación y piezas de repuesto para las unidades de cinta de varias fuentes de excedentes del gobierno.
El proyecto tuvo éxito en la obtención de los datos analógicos en bruto de las cintas, pero para generar las imágenes, descubrieron que necesitaban el hardware de demodulación especializado que había sido utilizado por el programa Lunar Orbiter pero que ya no existía. Los miembros del equipo intentaron obtener financiación de la NASA y de fuentes privadas para construir el hardware, pero no tuvieron éxito. Finalmente, tanto Nancy Evans como Mark Nelson se dedicaron a otros proyectos mientras las unidades de cinta permanecían en el garaje de Evans. [6]
En 2004, Philip Horzempa estaba investigando el programa Lunar Orbiter en la Oficina de Historia de la NASA en Washington, DC. En sus archivos, se encontró con un memorando de 1996 que contenía una propuesta de Mark Nelson para digitalizar las imágenes de Lunar Orbiter, como se describe anteriormente. Después de aproximadamente un año de búsqueda, Horzempa se puso en contacto con Mark Nelson. [7] Los dos decidieron buscar financiación y reiniciar el esfuerzo de recuperación de la cinta de Lunar Orbiter. Se pusieron en contacto con Jen Heldmann del Centro de Investigación Ames de la NASA .
A principios de 2007, Horzempa comentó sobre el esfuerzo de recuperación de la cinta del Lunar Orbiter en un foro web, NASASpaceflight.com . Como resultado, Dennis Wingo se puso en contacto con Philip Horzempa a través de ese foro. Horzempa puso a Wingo en contacto con Nelson y Evans, y ellos invitaron a Wingo a unirse al equipo. Además de las unidades de cinta mencionadas anteriormente, Nelson había podido obtener varios cabezales de cinta. [8] Las unidades de cinta eran absolutamente esenciales para cualquier esfuerzo por leer las cintas de datos originales del Lunar Orbiter.
Dennis Wingo es presidente de la empresa de ingeniería aeroespacial SkyCorp y un veterano trabajador en tecnologías espaciales y de computación. Sabía que podía reunir las habilidades técnicas para abordar la gestión de la renovación de las unidades de cinta, podía encontrar contactos en la NASA y, lo más importante, sabía que la Luna estaba volviendo a ser un lugar de moda. Wingo dijo: "Sabía el valor de las unidades de cinta y las cintas". [5] Otro grupo pensaba lo mismo y escribió: "Las futuras misiones a la Luna han revitalizado la comunidad lunar y renovado el interés en los datos del Lunar Orbiter". [9]
Una nave espacial más nueva, el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), entró en órbita alrededor de la Luna el 23 de junio de 2009 y, después de realizar pruebas, comenzó su misión fotográfica en septiembre de ese mismo año. [10] Uno de los principales objetivos del LRO es determinar el riesgo para las personas que trabajan en la superficie de la Luna. El LRO puede crear imágenes de la superficie que son comparables a las imágenes de mayor resolución tomadas de la Luna desde la órbita durante la era Apolo. Las imágenes originales del Lunar Orbiter fueron las imágenes de mayor resolución jamás tomadas de la Luna desde la órbita antes de la fotografía del LRO. [11] Las imágenes digitalizadas del Lunar Orbiter serían invaluables para los científicos que estudian los cambios en la superficie de la Luna.
En febrero de 2007, Wingo visitó por primera vez las cuatro unidades de cinta Ampex FR-900 en el garaje de Evans. Cada unidad medía aproximadamente 1,8 m de alto, 0,9 m de ancho, era tan profunda como un refrigerador y pesaba aproximadamente 270 kg. Todas estaban cubiertas de gruesas capas de polvo y telarañas. Estaban almacenadas con un palé de manuales y esquemas para las unidades de cinta, junto con copias impresas de datos relacionados con las imágenes lunares. Mientras tanto, las cintas se almacenaban de forma segura en un almacén con clima controlado. Había alrededor de 1.500 cintas, todas empaquetadas en cajas, apiladas de a cuatro sobre palets y envueltas en plástico retráctil. [12]
Wingo y Keith Cowing, un ex empleado de la NASA y presidente de SpaceRef Interactive, respectivamente, ahora se desempeñaban como codirectores del Proyecto de Recuperación de Imágenes del Orbitador Lunar (LOIRP). Tanto Cowing como Wingo proporcionaron los fondos necesarios para poner en marcha el proyecto. Pasaron aproximadamente un año buscando más financiación, instalaciones, documentación y experiencia. Pete Worden , director del Centro de Investigación Ames de la NASA , aceptó almacenar las unidades de cinta y las cintas en un espacio de almacén sin usar hasta que se pudieran encontrar fondos e instalaciones para comenzar el proyecto de restauración.
En abril de 2007, el Laboratorio de Propulsión a Chorro entregó las cintas a la custodia del Centro de Investigación Ames. Evans también transfirió la propiedad de las unidades FR-900 a Wingo y Cowing. Wingo y Cowing alquilaron dos camiones de transferencia, cargaron las unidades de cinta y la documentación en un camión y cargaron los palés de cintas de datos analógicos en el otro camión. Luego, Cowing y Wingo condujeron los camiones hasta Mountain View, California , desde Burbank . Las unidades y las cintas luego permanecieron almacenadas durante aproximadamente el año siguiente mientras se buscaba financiación para el proyecto.
Como el equipo necesitaba unas instalaciones con calefacción y refrigeración adecuadas, y un fregadero, los edificios vacíos disponibles fuera de la puerta del Centro de Investigación Ames se redujeron a dos: una peluquería y un restaurante McDonald's que había cerrado semanas antes. La peluquería era relativamente pequeña, por lo que trabajar allí habría requerido que las cintas se almacenaran en un almacén separado. Por otro lado, el antiguo McDonald's era mucho más grande, tenía buena iluminación, energía eléctrica adecuada, aire acondicionado y estacionamiento. Resultó que el edificio necesitaba algunas mejoras en el cableado eléctrico. En julio de 2008, el equipo se había mudado al antiguo McDonald's (edificio 596), ahora llamado "McMoon's".
Wingo y Cowing encontraron rápidamente más experiencia en Ken Zin, un veterano del ejército de los EE. UU. que tenía una larga experiencia trabajando con máquinas de cinta analógica, incluida la serie FR-900. Por coincidencia, el hermano de Zin trabajaba en el Centro de Investigación Ames de la NASA y es a través de esta coincidencia que Wingo y Cowing se pusieron en contacto inicialmente con Zin. Con la ayuda de Ken Davidian en la sede de la NASA, se encontró financiación en 2008 para un proyecto piloto para demostrar que las unidades se podían reparar y que se podían recuperar imágenes de las cintas originales. La primera tarea fue desmontar y limpiar metódicamente las unidades de cinta. Mientras tanto, Zin comenzó a probar los sistemas de las unidades de cinta y a hacer listas de dispositivos para reemplazar y reacondicionar. Las piezas para las unidades se compraron en eBay, tiendas de piezas electrónicas en línea y otros lugares.
Wingo y Cowing se pusieron manos a la obra con la gestión del proyecto: encargaron piezas, gestionaron fondos, buscaron equipos en los patios de operaciones, investigaron empresas de reacondicionamiento y reclutaron aliados para el proyecto. Comenzó a enviar un boletín informativo por correo electrónico, que más tarde se convirtió en un blog, MoonViews.com, y a publicar fotos en la página de Facebook del proyecto. Se reclutaron estudiantes en prácticas de la cercana Universidad Estatal de San José y el equipo solicitó ayuda a empleados jubilados y actuales de Ampex y a escritores de blogs con audiencias que pudieran ayudar. Todos los días parecía haber un nuevo visitante en McMoon's, como la Dra. Lisa Gaddis del proyecto USGS para digitalizar las películas del Lunar Orbiter, y Charlie Byrne, quien escribió el memorando recomendando que los datos del Lunar Orbiter se almacenaran en cinta magnética. El proyecto fue reportado en Los Angeles Times , [5] Computerworld , [13] National Geographic , [14] Associated Press , [15] American Libraries , [16] las noticias locales, [17] y numerosos blogs. [18] [19] [20]
En cada noticia se incluía el mensaje de que las imágenes son una pieza vital de la historia, pero más que eso, que contienen datos científicos de un tiempo, lugar y calidad que no se han repetido. Se trata de imágenes que pueden ayudar en la investigación actual sobre la Luna y el clima de la Tierra. Incluso puede haber otros datos perdidos de la misma época grabados con las mismas unidades de cinta que podrían beneficiarse de los esfuerzos del equipo LOIRP. [5] [13] [21]
Poco después de mudarse a McMoon's, un grupo de estudiantes de la Academia de Astrobiología de la NASA fue reclutado para sacar todas las cintas de las cajas y ponerlas en orden. Cada cinta tarda aproximadamente una hora en ejecutarse en la unidad de cinta y contiene una imagen de alta resolución y una imagen de resolución media. [22] Cuando se archivó a principios de la década de 1970, cada carrete de cinta estaba etiquetado, envuelto en una bolsa de plástico transparente y encerrado en una lata de mu-metal y sellado con cinta de plástico amarilla. Se han colocado etiquetas adicionales en el exterior del contenedor de la cinta. Cada cinta está etiquetada con un código que generalmente consta de dos letras y dos números, por ejemplo: MT_19, WT_45 y GT_46. Uno de los estudiantes de la Academia de Astrobiología se dio cuenta de que la primera letra indicaba qué estación terrestre grabó los datos de la cinta en ese contenedor: "M" indica que la cinta se grabó en Madrid, España ; "W" indica que la cinta se grabó en Woomera, Australia ; y "G" indica que la cinta fue grabada en Goldstone, California . Esta suposición fue confirmada cuando el equipo escuchó la pista de audio al comienzo de algunas de las cintas, donde el operador de la estación terrestre recita información sobre la cinta y la grabación. En las cintas marcadas con una "M", el operador tiene un acento claramente español. En las cintas marcadas con una "W", el operador tiene un acento claramente australiano. En las cintas marcadas con una "G", el operador habla con acento estadounidense. A veces, la pista de audio captura a un operador en una estación de seguimiento hablando con un operador en otra estación de seguimiento. El audio de apertura de cada cinta incluye la fecha en que se grabó la cinta tanto en tiempo local como universal.
Existen muchos otros problemas confusos con las cintas. Se supone que cada cinta contiene un par completo de imágenes, pero algunas contienen solo unos pocos minutos de señal de audio y otras contienen la misma pequeña porción de una imagen, una y otra vez. En las primeras etapas del proyecto, el equipo quería rescatar imágenes que tuvieran el mayor valor e impacto, pero descubrieron que era muy laborioso encontrar imágenes en este conjunto desordenado de cintas. [ cita requerida ]
En un sistema de unidad de cinta magnética completo y en funcionamiento, los cabezales de la unidad de cinta aplican un campo magnético muy específico a la cinta; la cinta induce entonces un cambio en la corriente eléctrica, que es capturada. Los datos de las cintas del Lunar Orbiter pasan entonces por un demodulador y por un convertidor analógico-digital para que puedan ser introducidos en un ordenador para su procesamiento digital. Cada imagen se divide en tiras en la cinta, por lo que el ordenador se utiliza para unir las tiras y crear una imagen completa. [22] Antes incluso de empezar el proyecto, el equipo evaluó los riesgos y determinó que había dos: uno era que las cintas se habían deteriorado hasta el punto de que no podían leerse; el segundo era que las unidades de cinta no pudieran leer las cintas. Los hitos del proyecto se desarrollaron para probar estos riesgos lo antes posible con la menor cantidad de dinero gastado. [ cita requerida ]
Una vez que el proyecto comenzó en serio en julio de 2008, los resultados llegaron rápidamente. En sólo un par de semanas, la primera unidad de cinta se había encendido, aunque estaba claro que todavía había que sustituir muchas piezas. [23] Otra semana de limpieza y pruebas reveló que entre las cuatro unidades y los lotes de piezas de repuesto había suficientes fuentes de alimentación en buen estado para hacer funcionar una de las unidades de cinta, y había al menos un cabezal en funcionamiento para la unidad. [24] El cabezal es el mecanismo que toca la cinta y lee y escribe datos, por lo que es absolutamente crítico; en el caso de las unidades de cinta Ampex FR-900, los cabezales no se fabricaron después de 1974, no se pueden sustituir y sólo pueden ser reacondicionados a un gran coste por una única empresa pequeña. [25] [26]
Después de otro mes de reparación y reemplazo de piezas, pruebas y puesta a punto de mecanismos, el proyecto obtuvo el primer resultado sólido de que las cintas estaban en buenas condiciones. Cada cinta comienza con un breve clip de audio en formato estándar del operador, y las unidades de cinta pudieron leer la señal de audio. (Escuche una muestra del audio). Esto no utiliza los cabezales de video que se necesitan para leer los datos del Lunar Orbiter de la cinta, pero demostró que las cintas no se habían deteriorado y que muchos de los subsistemas de la unidad de cinta estaban en buenas condiciones de funcionamiento. [27]
La documentación de las unidades de cinta estaba sustancialmente incompleta, lo que impidió que el equipo comprendiera la forma correcta de reparar, mantener y utilizar las unidades de cinta. La búsqueda de documentación ha sido extensa y, por lo general, decepcionante, ya que a menudo resulta que los ingenieros jubilados o ancianos acaban de limpiar sus garajes. En un blog, Dennis Wingo dijo: "No puedo decirles cuántas veces hemos escuchado historias similares de manuales tirados recientemente en los últimos seis meses". Justo en el momento adecuado, el equipo escuchó de un amigo de un amigo que un jefe jubilado de ingeniería de campo de Ampex había salvado una gran cantidad de documentación de mantenimiento almacenada en tarjetas de apertura (microfilm incrustado en tarjetas perforadas de computadora) . Esta documentación permitiría al equipo comprender los procedimientos correctos para reparar las unidades de cinta y alinear la mecánica. [28] [29]
En este punto de la restauración, la demodulación de las cintas se había convertido en el mayor problema. El equipo no estaba seguro de si la placa de demodulación que venía con el sistema era la correcta, si necesitaban una diferente o si necesitaban ésta y otra. Al mismo tiempo, descubrieron una cinta que, a juzgar por el clip de audio del principio, sonaba como si contuviera una grabación demodulada de una de las imágenes. Esto fue un golpe de suerte, ya que significaba que no se necesitaría un demodulador para generar imágenes a partir de esta cinta. Si el equipo podía rescatar esta imagen, el proyecto demostraría "que la unidad puede ser restaurada hasta el punto de reproducir una cinta de manera confiable". [27] El trabajo continuó y el equipo acuñó el término "tecnoarqueología" para describir el proceso de investigación de qué cinta contenía qué imagen.
Las publicaciones en el blog continuaron, pero con poca sustancia hasta que de repente la NASA anunció una conferencia de prensa. [ cita requerida ] El 13 de noviembre de 2008, la NASA celebró una conferencia de prensa y anunció que estaban publicando la primera imagen que había sido restaurada: una imagen sorprendente, tomada el 23 de agosto de 1966, de la Tierra vista, por primera vez, desde la Luna. Este fue un hito importante que demostró que tanto las cintas como las unidades de cinta eran buenas. El análisis preliminar mostró que la imagen tenía "cuatro veces el rango dinámico de la ... imagen de película [original] y hasta el doble de la resolución final". [30] La Dirección de Misiones de Sistemas de Exploración de la NASA (ESMD) había patrocinado al equipo hasta ahora con una pequeña subvención de $100,000. Con estos resultados, se liberaron más fondos: otros $150,000 para completar una importante restauración de las unidades y crear el hardware de demodulación necesario para las otras cintas. Gregory Schmidt, subdirector del Instituto de Ciencia Lunar de la NASA en Ames, dijo: "Ahora que hemos demostrado la capacidad de recuperar imágenes, nuestro objetivo es completar la restauración de las unidades de cinta y avanzar hacia la recuperación de todas las imágenes de las cintas restantes". [31]
En menos de un mes, llegó la siguiente ronda de financiación y la restauración comenzó en serio. [32] Los cabezales, el cabrestante y los motores del rotor estaban siendo restaurados por dos empresas diferentes. Se descubrió nueva documentación sobre la demodulación y el equipo comenzó a construir una placa a mano. Se estaban fabricando correas personalizadas para reemplazar las antiguas. Se estaba escribiendo un software para procesar las imágenes digitales. El mayor gasto fueron los cabezales, cuya restauración costó alrededor de $8,000 cada uno. [ cita requerida ]
El 21 de marzo de 2009, el equipo anunció que había rescatado una imagen no demodulada de una de las cintas, utilizando el sistema de demodulación recientemente perfeccionado. La imagen, del cráter Copérnico, es de la sonda espacial Lunar Orbiter 2 tomada el 24 de noviembre de 1966. El científico de la NASA Martin Swetnick fue citado en un artículo de la revista Time de 1966, llamando a esta imagen "una de las grandes fotografías del siglo". [33]
En abril, el equipo había digitalizado 30 imágenes. [17] Un par de meses después, un artículo en Computerworld reveló que el proyecto había recibido una nueva subvención de 600.000 dólares y que esperaba digitalizar por completo todas las imágenes para febrero de 2010. La mayor parte de la nueva financiación provino de la NASA, pero aproximadamente el 10% provino de otros donantes. [13] Esta nueva financiación permitió al equipo restaurar una segunda unidad de cinta a pleno funcionamiento en noviembre de 2009, lo que hizo que el proceso de restauración de las imágenes fuera mucho más rápido. [34]
Los cabezales Ampex FR-900 fueron reacondicionados por Videomagnetics de Colorado Springs, Colorado, la única empresa en el mundo que aún reacondiciona cabezales de video Ampex y RCA Quadruplex. [25] [26]
En abril de 2017, todas las imágenes se habían enviado al Sistema de Datos Planetarios (PDS) de la NASA, un repositorio digital de datos de apoyo terrestre y de misiones de la NASA. La revisión por pares de la presentación del PDS de LOIRP comenzó en mayo de 2017. La NASA publicó los volúmenes de datos en línea de LOIRP para acceso público en el Nodo de Ciencias de la Imagen y Cartografía del PDS el 31 de enero de 2018. [4]
