NASA filmde een raketpluim nooit eerder zo gedetailleerd

Het ontwikkelde een speciale camera die een beeld in verschillende belichtingsstanden tegelijk vast kan leggen.

Bij het opstijgen van een raket zie je een inferno aan brandende gassen uit de motoren komen. Het is een bron van onvoorstelbaar fel licht, waar je haast een zonnebril voor nodig hebt om naar te kunnen kijken. Daarom is er geen camera geschikt om in detail vast te leggen hoe de gassen zich precies gedragen. Tot nu toe dan. NASA ontwikkelde de zogeheten High Dynamic Range Stereo X-camera (HiDyRS-X) waarmee beter dan ooit in beeld gebracht wordt wat er in de rocket booster gebeurt bij een lancering.

Normaal kan een camera maar één belichtingsstand tegelijk hanteren. Dat betekent dat als een camera wordt ingesteld op de vlammen, de rest van het plaatje veel te donker wordt. En dat is een probleem voor onderzoekers van NASA, omdat bepaalde onderdelen van de motor die ze ook op beeld vast willen leggen, dan niet te zien zijn, door het enorme lichtverschil met de vlammen.

HiDyRS-X lost dat op met een heel hoog dynamisch bereik. Dat is het vermogen van een camera om met verschillende lichtomstandigheden binnen één beeld om te kunnen gaan. De camera neemt op in verschillende belichtingsstanden tegelijk en combineert dat later tot één plaatje. Die techniek bestaat al langer bij fotografie, maar is niet eerder gebruikt in combinatie met slow-motion en 3D in één videocamera.

De camera werd eind juni voor het eerst ingezet, tijdens een grote test van NASA. De QM-2 booster moet in 2018 het nieuwe Space Launch System de ruimte in helpen, de opvolger van de Space Shuttle, waarmee NASA van plan is uiteindelijk bemande missies naar Mars te sturen. De vlammen uit een QM-2 zijn op het filmpje in slow-motion te zien.

Stroomkabel

NASA zegt het zelf al in een fact sheet: de camera moet een game changer zijn. HiDyRS-X is dan ook ontwikkeld als onderdeel van het Game Changing Development-programma. Daarin worden technieken onderzocht “that have the potential to revolutionize future space missions”.

Volgens NASA leverde de test niet alleen mooie plaatjes op, maar ook waardevolle inzichten in de werking van de motor. Onderzoeker Howard Conyers zegt in een verklaring van NASA:

“Ik kon de uitlaatgassen en straalbuis duidelijk hun corrigerende bewegingen zien maken. Dat valt te verwachten, maar is meestal niet zichtbaar in slow-motion of normale afspeelsnelheid.”

Tijdens de test stuitten de onderzoekers wel op twee problemen. De camera nam niet automatisch op toen de booster werd aangezet. Dat kon uiteindelijk nog met de hand gebeuren. En “in an unanticipated series of events, the sheer power of the booster shook the ground enough for the power cable to be removed from the power box”. Volgende keer misschien maar met batterijen op de camera werken.