ในวันที่ 1 เมษายน 1960 (วันเมษาหน้าโง่) ประเทศสหรัฐอเมริกาได้เผยแพร่ภาพโลกกลมภาพแรกที่ถ่ายโดยดาวเทียม TIROS I (The Television Infrared Observation Satellite Program) TIROS 1 เป็นดาวเทียมที่ใช้ในการอุตุนิยมวิทยาเพื่อการพยากรณ์อากาศเป็นดวงแรกโลก
ภาพโลกกลมที่ได้เป็นภาพขาวดำ ไม่ค่อยชัดเท่าไหร่ จากข่าวในหนังสือพิมพ์ The Palm Beach Post
เมื่อวันที่ 2 เม.ย. 1960 บอกว่าภาพนี้ถ่ายจากดาวเทียม TIROS I ที่ถูกส่งขึ้นไปสูงถึง 450 ไมล์ (720 กม.)
ซึ่งสูงกว่าสถานีอวกาศนานาชาติ ISS (340 กม.), สถานีอวกาศมีร์ (386 กม.), และอยู่สูงกว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (589 กม.) ซะอีก
ดาวเทียม TIROS I ถูกติดตั้งไปกับจรวด Thor-Able และถูกปล่อยที่แหลมคะแนเวอรัล (Cape Canaveral)
รัฐฟลอริด้า
ดาวเทียมสภาพอากาศ TIROS I มีขนาดไม่ใหญ่มาก มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 42 นิ้ว สูง 19 นิ้ว และมีน้ำหนักเพียงแค่ 270 ปอนด์ (เส้นผ่าศูนย์กลาง 1.06 เมตร สูง 0.48 เมตร และหนัก 122.47 กก.) ดาวเทียม TIROS I สร้างด้วยวัสดุอะลูมิเนียม อัลลอยด์ และสแตนเลส พร้อมกับมีแผงโซลาร์เซล 9,200 เซลล์
TIROS I มีอุปกรณ์ถ่ายภาพเป็นกล้องโทรทัศน์ 2 ตัว ตัวนึงใช้เลนส์มุมกว้าง (Wide Angle Camera Lens) f/1.6 ซึ่งสามารถถ่ายได้ 800 ไมล์ และอีกตัวนึงเป็นกล้องเทเลโฟโต้ (telephoto) f./1.8 ซึ่งสามารถถ่ายภาพได้ครอบคลุม 80 ไมล์ มีอัตรากำลังขยาย 10-12 เท่าสำหรับเลนส์มุมกว้าง
TIROS I โคจรไปรอบโลกใช้เวลา 79 วัน และส่งภาพมายังโลกถึง 22,952 ภาพ แผงโซลาร์เซล 9,200 เซลล์
ให้พลังงาน 19 วัตต์สำหรับชาร์จแบตเตอรี่นิเกิล แคดเมียม และนำพลังงานมาใช้ในการส่งสัญญาณภาพ
เมื่อไม่มีแสงอาทิตย์
ให้พลังงาน 19 วัตต์สำหรับชาร์จแบตเตอรี่นิเกิล แคดเมียม และนำพลังงานมาใช้ในการส่งสัญญาณภาพ
เมื่อไม่มีแสงอาทิตย์
ภาพโลกกลมที่ได้จาก TIROS I ที่นำมาแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกในวันที่ 1 เม.ย. 1960 (วันเมษาหน้าโง่) นั้นจะเห็นปากแม่น้ำ St. Lawrence (Gulf of St. Lawrence) ของประเทศแคนาดาและมหาสมุทรแอตแลนติก
ประธานาธิบดีไอเซนฮาวร์กับภาพโลกที่ถ่ายจากดาวเทียม TIROS I
จริง ๆ แล้วดาวเทียม TIROS I สามารถเก็บภาพพื้นที่บนโลกได้เป็นส่วน ๆ และต้องนำภาพเหล่านั้นมาต่อกันด้วยวิธีการโมเสก (mosaic) เพื่อให้ได้ภาพใหญ่ 1 ภาพ
วิธีการโมเสกภาพคือการนำภาพถ่ายทางอากาศมาต่อกันเพื่อทำแผนที่สำหรับใช้ในทางการทหาร
อย่างภาพปากแม่น้ำ St. Lawrence ที่ถ่ายมาจากดาวเทียม TIROS I นี่ก็มาจากการต่อภาพด้วยหลาย ๆ เทคนิคหรือที่เรียกว่า composite image
ข้อสังเกต ภาพโลกกลมที่ถ่ายมาจาก TIROS I ดูเหมือนจะเบี้ยวหน่อย ๆ แถมปากแม่น้ำ St. Lawrence
ก็มีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับสเกลของโลก ทั้งที่ปากแม่น้ำ St. Lawrence มีความกว้างแค่ 145 กม.
ที่นี้ถ้าใครจำได้ แอดเคยโพสเรื่องการพัฒนาการถ่ายภาพทางอากาศโดยใช้เลนส์มุมกว้าง (wide angle lens)
ที่เป็นทรงลูกบอลกับฟิล์มกระจกทรงโค้งที่เรียกว่า 'salad bowl' (ทรงชามสลัด) ไปเมื่อปลายปี 2018
เราลองมาดูภาพที่ได้จากการถ่ายภาพด้วยเลนส์แบบนี้กับภาพที่ได้จากดาวเทียม TIROS ดูซะหน่อย
บทความนี้มาจากนิตยสาร Popular Mechanic Magazine ของเดือนมีนาคม 1953
บทความอยู่ในหน้า 94-95 ชื่อว่า Spherical Camera
แปลบทความเป็นภาษาไทยให้แล้ว ลองอ่านและพิจารณาดู
**ภาพถ่ายหน้าตรงกันข้ามถูกถ่ายด้วยกล้องรุ่นใหม่นี้ที่ความสูง 34,000 ฟีต ครอบคลุมพื้นที่ 380 ตารางไมล์
**ภาพด้านบนฟิล์มถ่ายภาพทรง "ชามสลัด" ถูกวางลงบนโปรเจ็คเตอร์ซึ่งจะเปลี่ยนภาพจากเลนส์เว้าให้เป็นภาพขนาด 40 ตารางนิ้ว
การถ่ายภาพจากความสูง 34,000 ฟีต (10.36 กม.) กล้องถ่ายภาพทางอากาศได้ถูกพัฒนาขึ้นโดย United States Air Force ได้ภาพถ่ายพื้นที่ 380 ตารางไมล์ (611.55 ตร.กม.) ซึ่งบันทึกภาพลงบนฟิล์มกระจก (glass negative) ทรง "ชามสลัด" กล้องถ่ายภาพที่มีมุม 120 องศา มีช่องมองภาพทรงกรวย และใช้เลนส์โค้งแบบลูกบอล (ball-shaped lens) ส่วนฟิล์มกระจกที่ใช้บันทึกภาพด้านในถูกเคลือบด้วย spectroscopic emulsion และมีรัศมีความโค้งเท่ากับระยะความยาวโฟกัสของเลนส์ที่ใช้ กล้องนี้ถูกพัฒนาขึ้นโดย Physical Research Laboratiries ที่มหาวิทยาลัยบอสตัน ภาพที่ได้จะไม่บิดเบี้ยวและมีความคมชัดสม่ำเสมอทั้งภาพ การนำเลนส์ทรงลูกบอลนี้ไปใช้จะถูกติดตั้งอยู่ด้านในวัตถุทรงกลมอีกทีหนึ่งแล้วหมุนด้วยความเร็ว รอบ ๆ วัตถุทรงกลมนี้มีม่านชัตเตอร์เป็นทรงเว้ากลมขนาดใหญ่กว่า ซึ่งจะหมุนรอบด้วยความเร็วที่ต่างกันในทิศทางเดียวกัน เมื่อช่องแคบของทรงกลมทั้งสองเปิดพร้อมกันชัตเตอร์ก็จะทำงานอัตโนมัติ เพื่อให้แสงผ่านเข้ามาและกระทบไปยังฟิล์มกระจกที่เคลือบน้ำยาไว้ การล้างรูปจากเลนส์เว้านี้จะทำด้วยวิธีการพิเศษลงบนกระดาษแบนราบ เลนส์นี้ถูกพัฒนาโดย ดร. เจมส์ จี เบเกอร์ จาก Harvard College Observatory และกล้องนี้ถูกพัฒนาโดย แฮรี่ จีเวิร์ทซ จากมหาวิทยาลัยบอสตัน
**ด้านซ้ายมือ แฮรี่ จีเวิร์ทซ ผู้ออกแบบกล้องกำลังวางฟิล์มกระจกเข้าไปในเครื่อง ด้านขวาคือภาพของเมืองบอสตัน
ประวัติของ ดร. เจมส์ จี เบเกอร์ จาก Harvard College Observatory (หอดูดาวแห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด)
ภาพที่ได้จากการถ่ายด้วยเลนส์ทรงลูกบอลถ่ายลงบนฟิล์มกระจกแบบทรงกลม
จะได้ภาพที่เป็นวงกลมไม่ใช่ภาพแบบสี่เหลี่ยมอย่างที่เราเห็นตามปกติ
การส่งดาวเทียม TIROS มีทั้งหมด 10 โครงการ แล้วลองดูภาพโลกที่ได้จากดาวเทียม TIROS IX
เปรียบเทียบกับภาพถ่ายที่ได้จากการใช้เลนส์ทรงลูกบอลดู
สรุป
1. ดาวเทียมไม่สามารถถ่ายภาพโลกได้หมดในครั้งเดียว
2. ภาพจากดาวเทียมเป็นภาพที่มีการตัดต่อ
3. การใช้เลนส์มุมกว้างมีผลกับภาพที่ได้ทำให้ได้ภาพที่มีลักษณะโค้ง
4. วิธีการ composite ภาพก็ยังใช้กับภาพโลก The Blue Marble ของ Robert Simmon เจ้าหน้าที่องค์กร NASA ในตำแหน่ง Lead Data Visualizer and Information Designer
แปลจากคำสัมภาษณ์ของ Robert Simmon ที่ลงไว้ในเว็บไซต์ของนาซ่า เมื่อวันที่ 6 ธ.ค. 2012
คำถาม: สิ่งที่เจ๋งที่สุดที่คุณได้ทำจากการทำงานที่ Goddard
คำตอบ: ครั้งสุดท้ายที่มีคนถ่ายภาพโลกไว้ได้เป็นภาพจากปี 1972 เป็นภาพถ่ายที่แสดงให้เห็นโลกครึ่งใบที่มาจากวงโคจรต่ำของโลก (low earth orbit วงโคจรรอบโลกที่อยู่สูงขึ้นไประหว่าง 160-2,000 กม.) ซึ่งมาจากโครงการอพอลโล 17 องค์กรนาซ่ามีดาวเทียม Earth Observing System (EOS) ได้ถูกออกแบบมาเพื่อตรวจสอบสุขภาพโลก และในปี 2002 เรามีข้อมูลของโลกเพียงพอที่จะนำมาทำเป็นภาพโลกทั้งใบ เราก็เลยได้ทำมันออกมา ช่วงที่ยากที่สุดก็คือการทำแผนที่โลกแบบแบนให้เป็นพื้นผิวโลกจากข้อมูลดาวเทียมทั้งหมด 4 เดือน คนที่ทำงานมากที่สุดในส่วนนี้คือ Reto Stockli ซึ่งปัจจุบันทำงานอยู่ที่ Swiss Federal Office of Meteorology and Climatology แล้วเราก็เอาภาพแผนที่โลกที่มีลักษณะแบนมาพันรอบลูกบอล ในส่วนที่ผมทำก็คือการประกอบส่วนต่าง ๆ ของพื้นผิวโลกก้อนเมฆ และมหาสมุทร เพื่อให้สมกับที่ผู้คนคาดหวังที่จะได้เห็นภาพโลกจากอวกาศ และนั่นก็กลายเป็นภาพโลกกลมที่โด่งดังมากในชื่อว่า Blue Marble (หินอ่อนสีฟ้า)
ผมมีความสุขกับมันมากและไม่เคยคิดว่าภาพนี้จะได้รับความนิยมอย่างมากมาย เราไม่เคยคิดว่ามันจะกลายเป็นจุดสนใจ ผมก็ไม่เคยคิดว่าผมจะกลายเป็น Mr. Blue Marble เราได้พัฒนาแผนที่พื้นฐานโดยการเพิ่มความละเอียด และในปี 2004 เราได้ทำภาพแผนที่เป็นซีรี่ส์ออกมาแบบรายเดือน
ดูภาพเทคนิคการแต่งภาพโดยวิธี copy และ paste ด้วยโปรแกรม Photoshop
ใครชอบเล่นเกมจับผิดภาพสามารถโหลดภาพโลกกลม Blue Marble มาบริหารสายตาได้จากลิงค์นี้
-------------------------------------------
อ้างอิงHow Tiros Photographs the World (including Russia) (Aug, 1960)
http://blog.modernmechanix.com/how-tiros-photographs-the-world-including-russia/#mmGal
http://www.planet4589.org/space/archive/countdown/cdx001.jpg
