Connect with us

science

L’algorithme d’IA supprime le flou de l’univers

Published

on

L’algorithme d’IA supprime le flou de l’univers

Cet article a été revu selon Science X processus d’édition
Et Stratégies.
éditeurs Mettez en avant les attributs suivants tout en assurant la crédibilité du contenu :

Vérification des faits

Publication évaluée par des pairs

source fiable

Relecture

Image simulée pour correspondre aux paramètres de l’enquête sur le patrimoine spatial et temporel de l’observatoire Vera C. Rubin (LSST). Pour simuler l’image, les chercheurs ont pris des images haute résolution et de forme libre de l’atmosphère du télescope spatial Hubble (dans l’ensemble de données COSMOS), simulé les effets atmosphériques à l’aide d’un progiciel appelé GalSim avec des paramètres LSST attachés, puis sous-échantillonné à la résolution inférieure. de LSST. Crédit : Emma Alexander/Northwestern University

L’univers serait bien meilleur si l’atmosphère terrestre ne le bombardait pas d’images en permanence.

Même les images obtenues par les meilleurs télescopes au sol du monde sont floues en raison des poches d’air qui se déplacent dans l’atmosphère. Bien que ce flou semble inoffensif, il obscurcit les formes des objets dans les images astronomiques, entraînant parfois des mesures physiques erronées qui sont essentielles à la compréhension de la nature de notre univers.

Aujourd’hui, des chercheurs de l’Université Northwestern et de l’Université Tsinghua de Pékin ont révélé une nouvelle stratégie pour résoudre ce problème. L’équipe a adapté un algorithme de vision par ordinateur bien connu utilisé pour affiner les images et, pour la première fois, l’a appliqué à des images astronomiques provenant de télescopes au sol. Les chercheurs ont également formé un algorithme d’intelligence artificielle (IA) sur des données simulées pour correspondre aux paramètres d’imagerie de l’observatoire Vera C. Rubin, de sorte que lorsque l’observatoire ouvrira l’année prochaine, l’instrument sera instantanément compatible.

Alors que les astrophysiciens utilisent déjà des techniques pour supprimer le flou, l’algorithme modifié basé sur l’IA s’exécute plus rapidement et produit des images plus réalistes que les technologies actuelles. Les images résultantes sont sans flou et plus réalistes. C’est aussi joli, même si ce n’est pas à cela que sert la technologie.

READ  La plus grosse météorite à avoir frappé la Terre a coûté des millions de dégâts et plus de 1 200 blessés

« Souvent, le but de la photographie est d’obtenir une belle et belle image », a déclaré Emma Alexander de la Northwestern University, auteur principal de l’étude. « Mais les astrophotos sont utilisées en science. En nettoyant les images de la bonne manière, nous pouvons obtenir des données plus précises. L’algorithme supprime l’atmosphère de manière algorithmique, permettant aux physiciens d’obtenir de meilleures mesures scientifiques. Et à la fin de la journée, les images ne mieux aussi. » .

Regardez le bruit disparaître à mesure que les images passent du traitement « avant » au traitement « après ». Crédit : Université du Nord-Ouest

La recherche sera publiée le 30 mars dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

Alexander est professeur adjoint d’informatique à la McCormick School of Engineering de la Northwestern University, où elle dirige le Life-Inspired BioVision Lab. Elle a co-dirigé la nouvelle étude avec Tianao Li, étudiante de premier cycle en génie électrique à l’Université Tsinghua et stagiaire de recherche au laboratoire Alexander.

Lorsque la lumière est émise par des étoiles, des planètes et des galaxies éloignées, elle traverse l’atmosphère terrestre avant de toucher nos yeux. Notre atmosphère bloque non seulement certaines longueurs d’onde de lumière, mais elle déforme également la lumière qui atteint la Terre. Même un ciel nocturne clair contient encore de l’air en mouvement qui affecte le passage de la lumière à travers lui. C’est pourquoi les étoiles scintillent et pourquoi les meilleurs télescopes au sol sont situés à haute altitude, là où l’atmosphère est la plus fine.

« C’est un peu comme regarder du fond d’une piscine », a déclaré Alexander. « L’eau pousse et déforme la lumière. L’atmosphère, bien sûr, est beaucoup moins dense, mais c’est un concept similaire. »

READ  L'Université d'Hokkaido découvre une nouvelle voie vers des polymères végétaux recyclables
Les chercheurs ont utilisé un algorithme d’intelligence artificielle pour supprimer le flou dans l’atmosphère, révélant l’image photoréaliste. Crédit : Emma Alexander/Northwestern University

Le flou devient un problème lorsque les astrophysiciens analysent des images pour en extraire des données cosmiques. En étudiant les formes apparentes des galaxies, les scientifiques peuvent détecter les effets gravitationnels des structures cosmiques à grande échelle, qui dévient la lumière sur son chemin vers notre planète. Cela peut faire apparaître une galaxie elliptique plus ronde ou allongée qu’elle ne l’est réellement. Mais le flou atmosphérique déforme l’image d’une manière qui déforme la forme de la galaxie. La suppression du flou permet aux scientifiques de collecter des données précises sur la forme.

« De légères différences de forme peuvent nous renseigner sur la gravité dans l’univers », a déclaré Alexander. « Il est vraiment difficile de détecter ces différences. Si vous regardez une image d’un télescope au sol, la forme peut être déformée. Il est difficile de dire si cela est dû à l’effet de la gravité ou de l’atmosphère. »

Pour relever ce défi, Alexander et Lee ont combiné un algorithme d’optimisation avec un réseau d’apprentissage en profondeur formé sur des images astronomiques. Parmi les images de formation, l’équipe a inclus des données simulées qui correspondaient aux paramètres d’imagerie attendus de l’observatoire Rubin. L’outil résultant a produit des images avec une erreur inférieure de 38,6 % par rapport aux méthodes traditionnelles de suppression du flou et une erreur inférieure de 7,4 % par rapport aux méthodes modernes.

Lorsque l’observatoire Rubin ouvrira officiellement ses portes l’année prochaine, ses télescopes commenceront une étude approfondie d’une décennie sur une énorme partie du ciel nocturne. Au fur et à mesure que les chercheurs ont formé le nouvel outil sur des données spécialement conçues pour simuler les prochaines images Robin, il pourra aider à analyser les données d’enquête très attendues.

READ  La mission ExoMars Rosalind Franklin Astrobiology Rover est de retour sur les rails

Pour les astronomes intéressés par l’utilisation de l’outil, le code open source et facile à utiliser et les didacticiels qui l’accompagnent sont un succès. Disponible en ligne.

« Maintenant, nous transmettons cet instrument et le mettons entre les mains d’experts en astronomie », a déclaré Alexander. « Nous pensons que cela pourrait être une ressource précieuse pour les relevés du ciel afin d’obtenir les données les plus réalistes possibles. »

Plus d’information:
Déconstruire une image de galaxie de faible lentille gravitationnelle avec un ADMM plug-and-play, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2023).

Informations sur la revue :
Avis mensuels de la Royal Astronomical Society


Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Le chef de l’Agence spatiale américaine veut parler avec la Chine des débris spatiaux

Published

on

Le chef de l’Agence spatiale américaine veut parler avec la Chine des débris spatiaux

29 août 2024

Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.

Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.

« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »

L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.

READ  La côte patagonienne offre une belle escapade pour le varech géant - ScienceDaily
Missile Longue Marche 6 modifié. Image de la China Aerospace Science and Technology Corporation

Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.

« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.

Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.

Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.

« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »

READ  La plus grosse météorite à avoir frappé la Terre a coûté des millions de dégâts et plus de 1 200 blessés

Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.

« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »

En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.

« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.

READ  La fin de tout, en direct, avec Katie Mack

Continue Reading

science

À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides

Published

on

À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides

Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP

Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.

Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».

Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.

READ  Une planète récemment découverte pourrait expliquer la formation de la Terre

Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.

Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg

Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694

Astrobiologie

Continue Reading

science

La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.

Published

on

La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.

La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.

après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.

Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.

Une image à exposition temporelle capture la trajectoire enflammée d'une fusée Falcon 9 alors qu'elle s'éloigne de la station spatiale de Cap Canaveral tôt mercredi pour un vol visant à déployer 21 satellites Internet Starlink.
Une image à exposition temporelle montre la trajectoire enflammée d’une fusée Falcon 9 alors qu’elle s’éloignait de la station spatiale de Cap Canaveral tôt mercredi pour un vol visant à déployer 21 satellites Internet Starlink. Cette photo a été prise depuis le Pad 39A du Kennedy Space Center voisin, où la mission Polaris Dawn attend son lancement sur un vol commercial comportant la première sortie dans l’espace non gouvernementale. Ce vol est désormais suspendu dans l’attente d’une enquête sur les raisons pour lesquelles le premier étage d’une fusée Starlink s’est brisé lors de l’atterrissage sur un drone SpaceX au large des côtes.

EspaceX


La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.

« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.

« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.

Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.

L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.

L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.

Une caméra montée sur le premier étage d'une fusée Falcon 9 a capturé une vue du drone
Une caméra montée sur le premier étage d’une fusée Falcon 9 a capturé une vue du « manque de gravité » du drone quelques instants avant l’atterrissage. Une caméra sur le drone montre le pont d’atterrissage éclairé par les gaz d’échappement de la fusée alors qu’elle s’approche du navire.

EspaceX


Au moment de l'atterrissage, un incendie s'est déclaré et l'une des jambes d'atterrissage s'est effondrée.
Au moment de l’atterrissage, un incendie s’est déclaré et l’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée.

EspaceX


Le missile est ensuite tombé dans l'océan Atlantique.
Le missile est ensuite tombé dans l’océan Atlantique.

EspaceX


« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »

Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.

Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.

« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »

READ  La NASA envoie un poème à Europa, la lune de Jupiter
Continue Reading

Trending

Copyright © 2023