太空材料3D

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太空材料3D
从地球轨道到月球和火星，每周在德克萨斯州休斯顿约翰逊航天中心的官方播客上与美国国家航空航天局一起探索载人航天世界。聆听与宇航员、科学家和工程师的深入对话。在第268集，学习如何使用太空材料3D项目虚拟探索月球岩石。本集于2022年10月18日录制。成绩单 Pat Ryan（主持人）：休斯顿，我们有一个播客！欢迎收看美国国家航空航天局约翰逊航天中心的官方播客第268集“太空材料3D”。我是Pat Ryan。在这个播客上，我们与科学家、工程师、宇航员和其他人谈论他们在美国太空探索计划中的作用，今天我们将向您展示如何玩一些月球岩石。当美国国家航空航天局在月球上执行六次阿波罗任务时，当他们的月球旅行舱从灰色表面跳下，与指挥舱会合，将他们带回地球时，这两名宇航员每人都携带了一些月球岩石和灰尘。总共有842磅的月球岩石、核心样本、卵石、沙子和灰尘返回地球。仅此而已。这一切都发生在美国国家航空航天局位于休斯顿的约翰逊航天中心，发生在我今天坐的校园另一边的一座建筑上。在那里，今天被称为太空材料研究与探索科学部门（ARES）的人员和设施对这些月球碎片进行了检查和编目，对它们进行了研究，并一直在管理一个将样本发送给科学家进行研究的项目。可惜像你我这样的普通人看不见他们，对吧？好吧，我们可以——其中一些——这要归功于一个项目，该项目创建了一个美国国家航空航天局太空岩石收藏的高分辨率三维图像模型虚拟图书馆，你可以从家用电脑上访问。不仅仅是月球上的东西，还有在南极洲收集的陨石。。。也许有一天，彗星和火星的样本会返回地球。太空材料3D项目的科学首席研究员和项目负责人是Erika Blumenfeld，她将自己描述为一位跨学科的艺术家，她的作品专注于跨越宇宙的联系故事，与艺术、科学、自然和文化相交的故事。她拥有帕森斯设计学院美术学士学位和伦敦大学学院保护研究理学硕士学位。除了在美国国家航空航天局工作外，她还与其他科学和研究机构合作，包括斯克里普斯海洋研究所、麦克唐纳天文台和南非国家南极计划。她今天和我们在一起，还有Jeremy Kent，他于2013年开始在ARES的天体材料策展小组工作，致力于地外地质样本的策展和处理，我认为这听起来真的很酷。他拥有密歇根理工大学的地质学学士学位和休斯顿大学的地质学硕士学位，现在是阿波罗样品管理处理器，负责管理阿波罗薄片实验室，他是跨学科团队的一员，该团队运用了太空材料3D的想法并将其变为现实。我们如何将月球岩石放在你的虚拟手中：开始吧。主持人：今天收听播客的每个人都很有可能看到月亮岩石的照片。你看到的特写图像很可能最初是在美国国家航空航天局位于休斯顿的约翰逊航天中心拍摄的，该中心是该机构天体材料研究和探索科学部门的所在地；这就是所谓的ARES。2020年12月，ARES的一群人公开推出了一种方法，让你和我从任何地方近距离观察和操纵这些外星样本。它被称为太空材料3D；只要搜索一下那个短语，你就会在网上找到它。今天，我们将了解这个想法是从哪里来的，以及它是如何发展起来的。首先，我想勾勒出天体材料实验室的一些细节，并从Jeremy Kent开始，他是那里的阿波罗样本管理处理器。Jeremy，天体材料实验室的缩略图，以及它的目的和在那里完成的工作。 Jeremy Kent：好的。实际上，在天体材料管理部门有几个不同的实验室，我工作的特定实验室与阿波罗样本本身有关。因此，如果大多数人想到或研究过样本处理，他们都会想到原始样本实验室… 主持人：是的。 Jeremy Kent：……就是这样。我也在其他几个辅助实验室工作。主持人：其他是什么？原始样本实验室是它实际名称的一部分吗？杰里米•肯特：是的。对主持人：好的。 Jeremy Kent，阿波罗薄切片合同实验室经理兼固化处理器Jeremy肯特：所以“原始”对我们来说有一个非常技术性的定义。它意味着，在那里储存和处理的样本从未暴露在地球大气层中。主持人：啊，好的。杰里米•肯特：是的。因此，我们有一个单独的实验室来处理暴露在大气中的样本，然后还有另一个实验室来处理主要研究人员PI在研究后返回的样本… 主持人：等他们被送出去学习后，再回来。杰里米•肯特：是的。确切地主持人：好的。 Jeremy Kent：还有我经营的另一个实验室，叫做薄片实验室，阿波罗薄片实验室，我在那里基本上制作月球岩石的显微镜幻灯片。主持人：整洁……因为我没有参与过这样的事情，我不明白你是怎么把岩石切成薄片的。杰里米•肯特：是的。它涉及大量的环氧树脂工作、大量的研磨和抛光以及低速圆锯工作。你所做的是，你最终得到一块非常薄的岩石，它被安装在一个二氧化硅幻灯片上，这块岩石大约有30，35微米厚。主持人：给我一个，一个，我该怎么测量一微米有多大？杰里米•肯特：这还不到你头上一根头发宽度的一半。主持人：好的。那么，在这四个实验室中，你会如何描述在那里完成的工作的目标呢？ Jeremy Kent：所以，实验室的首要目标是，尽可能安全地保持样本的原始状态。然后，这是为了让科学界能够接触到它们，进行他们被批准对样本进行的研究。主持人：而且，从月球上采集的样本已经持续了50多年了，对吧？杰里米•肯特：是的。是的。实验室已经进行了几次不同的迭代，在实验室所在建筑的当前翼楼真正存在之前，它在建筑中从一个地方移动到另一个地方。主持人：对。你提到有不同的岩石实验室，它们要么暴露在地球环境中，要么没有暴露在地球的环境中；什么是，为什么保存这些样本的环境如此重要？为什么，为什么你必须把他们隔离开来？杰里米•肯特：是的，因为暴露在地球大气层中会对岩石本身产生化学和永久性的改变。空气中的氧气和水蒸气或多或少会使样品开始有点生锈。主持人：铁锈？杰里米•肯特：是的。或以其他方式氧化。月球样品中有相当数量的铁金属。其中大部分来自陨石撞击月球表面，在月球表面的岩石和灰尘中分布着微小的金属颗粒。主持人：整洁。告诉我你是怎么来那里工作的。请告诉我一些你的教育背景，让你学会了从月球上切石头。杰里米•肯特：当然，当然。所以我最初在密歇根理工大学获得地质学学士学位，获得该学位后我搬到了休斯顿，在斯伦贝谢工作了两年半左右。然后我回到休斯顿大学攻读硕士学位。当我在那里的时候，我和不同的教授交谈，看看他们有什么样的研究机会。我想我可能会从事或研究结构地质学或类似的工作，这将适用于我以前在油气田的经历，但我发现，如果我愿意，我可以选择研究火星或月球岩石，这是我不能拒绝的。尽管我不知道我会用那段经历做什么，我不能放弃。我选择了研究月球岩石；我特别研究月球陨石。在这个过程中，我在约翰逊航天中心做了一些数据收集研究，因为它基本上就在这条街的尽头。在我毕业的时候，一个工作机会碰巧出现了；在这方面我很幸运。剩下的就是历史了。主持人：[笑]就像他们说的……来创造这个短语。杰里米•肯特：是的。主持人：Erika Blumenfeld是一位跨学科的艺术家，我们将努力了解你是如何与ARES建立联系的。但首先，你能告诉我跨学科在这种背景下意味着什么，以及你是如何对艺术感兴趣的吗？跨学科艺术家、作家和研究员Erika Blumenfeld：是的。我喜欢这个问题；谢谢你的提问。我想我之所以选择跨学科作为我的头衔，是因为我喜欢回答这个问题，但这也是我在工作中渴望的。所以，你知道，跨学科的简单定义就是“超越学科”。但我更喜欢把它看作是超越学科视角的知识框架的统一。所以… 主持人：不局限于一个学科。 Erika Blumenfeld：是的，但也有，甚至可能创建一个新的知识框架，因为这种统一，对吧，在那里，那里没有这些学科的筒仓，而是更多的是一种团结和知识的统一，以形成一个新知识框架。我认为我们的世界非常需要这一点。因此，我渴望在我的工作中尽我所能做到这一点。主持人：让我了解一下你的专业背景：你是如何对艺术感兴趣的，以及你所参与的一些事情？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的。我从小就是一个艺术家。但我想那是在，那是在高中，我有一所高中，有一个令人难以置信的艺术项目，我立刻对摄影着迷。我想，你知道，我一直对这些感兴趣，在这些艺术和科学交汇的地方，我认为摄影是我开始艺术实践的完美媒介，在那里，你知道的，有光学和化学的交汇，以及媒介固有的艺术性。于是，我从那里开始。我在帕森斯设计学院获得了摄影艺术学士学位，然后直接进入了我的艺术家生涯，并一直以专业艺术家的身份工作。随着我开始通过对自然现象的好奇和兴趣与科学家进行越来越多的合作，我也开始进行更跨学科、跨学科、现在跨学科的努力，而且，实际上，我现在的工作更多地是以研究为基础的。我认为它一直是以研究为基础的，但我认为，你知道，现在我真的接受了我的研究能力，我的实践能力。主持人：这可能只是我无知的表现，但我，我倾向于认为艺术家通常是独自工作的人，而你说你的大部分作品都是与他人合作的。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的。是的，我有，我也单独工作。I、我想，在我的创作实践中，我需要那种孤独。但是，与其他思想、其他、其他创新想法接触，并超越我认为我们认为的艺术的局限，以新的方式在世界上尝试创造性的想法，是有意义的。我想我一直被吸引去做这件事。我对与科学家和研究机构合作的兴趣，我已经做了20年了，因为我很好奇，我天生就好奇别人在学习什么，以及我可以在哪里以其他方式应用我的创造力。主持人：所以你正在与艺术家、科学家合作，现在你与科学家的合作把你带到了约翰逊航天中心和月球地质学家那里。这是怎么发生的，怎么发生的？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：哦，天哪。这个答案的简短版本… 主持人：哦，我们有很多时间。 Erika Blumenfeld：……就是我真的痴迷于岩石。而且，这个故事还有一个更长的版本，所以我很乐意与大家分享。主持人：是的。 Erika Blumenfeld：好吧。所以早在2011年……你知道，我一直是一个，我一直对岩石感兴趣。我认为，即使是小时候，就像沿着海岸线或山路捡石头一样，在这些岩石中，也有一种未知和神秘的感觉。I、我想，你知道，世界各地的岩石收藏家都明白这一点，对吧？材料中有一些固有的东西。但在2011年，我有一个难以置信的机会。年，我被邀请在一艘帆船上担任常驻艺术家，与一群科学家和艺术家一起，他们被英国一个名为“告别角”的令人难以置信的艺术组织邀请。他们的目标是讨论气候变化问题以及这在文化上的相关性，并将艺术家和科学家聚集在一起进行这些对话。我们专门在苏格兰群岛航行，与那里受到海平面上升影响的社区会面。所以，在那次旅程中，我感兴趣的是那里令人难以置信的岩层。我的意思是，仅仅是海岸线上的玄武岩柱就让我大吃一惊。还有刘易斯片麻岩，我的意思是，这对我来说只是神秘的缩影。我有过这种经历，我有过这样的经历，当时我正开车穿过尼斯湖附近的一个地区，在去船的路上，我们开车穿过了一个路口，我总是看着路口，因为，你知道，你可以看到岩层的地层，这是一个令人难以置信的剧本，对吧？在这些层面上发生了一些我想了解的事情。主持人：我记得小时候看过这些… 艾米丽•布鲁门菲尔德：是的。主持人：…在你要去的家庭车道上，那是什么？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：那是什么，对吧？所以，我有这个，就像，我真的很关注这个。我真的很好奇。不管怎么说，几个月后的今天，我在看这部关于地质学的书呆子纪录片，这部纪录片真的很棒。（笑声）对于地质学来说，这有点像谋杀之谜。比如：dun dun，“这是怎么发生的？”它总是以“俯冲”结束。不管怎样，所以，所以我在看这个，只是全神贯注，而且，这一集是关于尼斯湖周围的地区，我刚刚去过那里，所以我特别好奇。然后有一刻，镜头对准了这位站在路堑旁的地质学家，这和我几个月前刚刚经历的路堑是一样的。这位地质学家开始谈论这些岩石层中实际发生的事情，并描述了这样一个事实，即这些岩石不仅仅像纽约州北部卡茨基尔的岩石，而是同一块岩石；这些大陆曾经连接在一起。这些，这个岩层是一个你可以看到它的地方。然后我的脑子就爆炸了… 主持人：哇。 Erika Blumenfeld：……因为我开始看到这种内在的联系，我们怎么能开始谈论com，你知道，开始谈论行星层面的联系，对吧？然后他说了一些我从未忘记的话，如果我采访过的任何地质学家，在他们谈论他们的研究观点时，最终都会说，“但故事就在岩石里。”这种岩石是知识卷轴的想法成为了我从那以后开始的有利位置，真的，真的被这种想法所驱使，岩石中有故事需要讲述，或者可以讲述。如果你知道岩石的语言，那么你就可以听到这些故事。主持人：Jeremy，你同意岩石里有故事吗？杰里米•肯特：哦，是的，当然。这是，是的，Erika是绝对正确的，这是任何地质学家都会… 主持人：是的。杰里米•肯特：……我完全同意。当然，阿波罗岩石更是如此。研究人员仍在积极研究这些岩石… 主持人：对。 Jeremy Kent：……还有关于它们的各种新信息：了解月球的形成历史、月球与地球的关系，以及它的原始组成，月球，以及撞击地球形成月球的撞击器，等等。主持人：我可能在你讲完这个故事之前就转移了注意力，因为那部关于苏格兰那条路的纪录片是如何在休斯顿校园的ARES中结束的？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的。所以故事还在继续。。。所以基本上，当时我决定回去做硕士，所以我做了一个，我报名参加了一个项目，这是保护研究的理学硕士，所以遗产保护研究。我感兴趣的是，从本质上看自然和文化之间的关系… 主持人：好的。 Erika Blumenfeld：……以及为什么它们在某种程度上被系统地相互分离，在哪里，而在我看来，它们有点密不可分。所以，我一直在关注遗产领域，试图理解，比如，它们为什么，自联合国教科文组织（联合国教育、科学及文化组织）议定书以来，它们是如何分离的……无论如何，我可以，我可以在很长一段时间内对此进行反思。不管怎么说，我的论文本质上是关于观察自然夜空，以及我们如何看待自然夜空，自然夜空对我们的文化有多重要，我们的，你知道，跨越，跨越文化，跨越时间线，跨越，你知道的，我们讲的故事，我们的神话，我们的科学，我们的哲学和艺术。它一直在继续，因为它是我们整个物种灵感的源泉，我认为我们应该保护和保护我们的夜空。这是，这是我为我的论文所做的工作，但这是一个科学学位，在某个时候，我的导师说，这很好，你知道，这是一篇伟大的理论论文，而且，还有努力，但你必须做一些科学。（众笑）主持人：（笑声）我希望你不会注意到那个部分。 Erika Blumenfeld：所以，所以，你知道，她问我，你知道的，你必须选择，或者她说，你需要选择一种材料。我的同事们曾经，正在研究，你知道，陶器碎片，古代冶金，编织技术，以及，你知道的，那些… 主持人：你在寻找不同的东西。 Erika Blumenfeld：……我真的很感兴趣的事情。但我决定，我，我说，好吧，我想选择陨石。她看着我，她说，我不是，你知道，这不是一个地质学项目，我说，是的，但是，陨石一直受到不同文化的尊敬，事实上，当时我项目的负责人刚刚完成了一篇论文，对这五颗5000年前的埃及珠子进行了分析，是由陨石制成的。主持人：哇。 Erika Blumenfeld：所以，停顿了很长时间，她说，好吧，我让你来做。所以，这个项目很新，我几乎完全可以进入分析实验室。所以我开始对这个陨石进行科学分析，了解这意味着什么，比如了解这些岩石的结构和化学结构意味着什么。我有一个我喜欢称之为卡尔•萨根的时刻，我看着山峰出现，我开始意识到这块岩石和我是由同样的东西制成的。在那一刻，我突然想到，讲述这些岩石的故事是多么重要，我们通过这种想法与更伟大的事物联系在一起，这个故事可以通过我们可以在这些岩石中研究的宇宙化学来讲述，这些化学告诉我们太阳系。这对我来说太重要了。我想到了这个问题：我能把一块讲述整个宇宙故事的石头拿在手里吗？当然，这是一个诗意的想法，你知道，这本来是一个诗性的想法，但事实上，美国国家航空航天局收藏的天体材料样本确实讲述了这个故事。所以我联系了美国国家航空航天局。主持人：冷，出乎意料。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：冷，出乎意料。是啊我的同事们喜欢说，是的，她冷电话给我们。（笑声）但是，你知道，尽管听起来很厚颜无耻，但这也是真的。我想，我的这一部分受到了这样一种想法的强烈启发，即如何努力找到一种方法，让这些样本更容易获得，知道它们是为子孙后代和研究而保护的，即使其中一定数量的样本被分配用于教育和展览，收藏的是，大多数人都无法访问。主持人：因为Jeremy几分钟前解释的原因。 Erika Blumenfeld：没错；精确地主持人：所以这会让你的想法变得更加困难。 Erika Blumenfeld：嗯，很感激部门对这个提议真的很感兴趣。所以我，我是2013年来的，他们惊讶地打开了门，让我来和他们交谈。然后，我照做了，我解释了我在做什么，为什么，他们很好奇，他们很感兴趣，他们说，好吧，什么，你想做什么？我说，你以前做过月球岩石和陨石的3D模型吗？他们说，不，我说，好吧，让我们这么做吧。事情就是这样开始的。我……事实上，这也是一个有趣的故事，因为那是在2013年1月，所以我们开发了一种，一种最初的，在，你知道，我们如何使这项工作发挥作用的最初途径。主持人：因为在这一点上，你没有一个制作三维模型的过程。 Erika Blumenfeld：当时我没有。我曾经… 主持人：你有个主意。 Erika Blumenfeld：我，我有一个想法，但我从未尝试过做我想象中的事情。你知道，我当时对太空材料3D的愿景已经形成，但是，如何到达那里，到达那里的途径还没有形成。主持人：请告诉我，你们是如何与这里的人员和ARES实验室一起开发这个过程的？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：好吧，很有趣……这也是一个很长的故事，但是的。但有趣的是，2013年8月，我的第一次旅行是，我回来一周只是做初步的球探，比如，你知道，我能和谁谈谈，我可能能带到一支球队？就像我试图组建一个团队。我试图了解协议是如何工作的，我如何在实验室工作。而且，这很有趣，因为我被带进来了解实验室协议的第一天也是Jeremy的第一天。杰里米•肯特：是的。这是我上班的第一天。 Erika Blumenfeld：所以，我们基本上是一起巡演的。杰里米•肯特：我们做到了，是的。主持人：是的。方向。 Erika Blumenfeld：方向，没错。杰里米•肯特：是的。那绝对是我的一段非常美好的回忆。我上任的第一天，和Erika一起穿过空气淋浴，参观了整个实验室，了解了那里的所有过程。主持人：在我们离它太远之前，解释一下什么是空气淋浴？杰里米•肯特：（笑声）是的。所以有… 主持人：可能有些人对此并不熟悉。 Jeremy Kent：进入实验室有不同的阶段。你不能只是打开门就走进去。主持人：对。 Jeremy Kent：所以有一个脏兮兮的更衣室，然后，基本上，你打开第一扇门，穿过，在粘性垫子上擦干净鞋子，穿上小鞋套，这样你就不会带着任何碎片。然后你可以进入干净的更衣室。在那里，你穿上了我们所说的兔子装。所以这是一件连体裤… 主持人：和战利品匹配吗？杰里米•肯特：哦，是的。事实上，不，它不是：所以靴子是蓝色的，兔子套装是白色的。这就是为什么我们称之为兔子装。是的，这是一件连体裤，可以从前面拉上拉链，扣在你的衣领、手腕和脚踝上。然后你再穿上一双白色的靴子，这样它们就和兔子套装很相配。主持人：谢天谢地。杰里米•肯特：还有一顶遮住头发的帽子和一双遮住手的手套。主持人：目标是防止污染——你把污染带到实验室区域。杰里米•肯特：对。对整个实验室的设计是为了保护岩石不受我们的伤害。是的。主持人：好的。杰里米•肯特：不是相反。所以，一旦你穿上了整件兔子服，你就会进入空气淋浴。因此，空气淋浴有一股温和的层流，从天花板向下穿过地板，它带走了你以前带的任何灰尘颗粒… 主持人：在最后一个房间。杰里米•肯特：……从最后一个房间，是的，直到你，在你进入实验室之前，进入真正的实验室工作。主持人：所以，从Erika出现的第一天起，你就参与了设计如何制作这些3D模型的过程。给我一个你必须做的工作的感觉，创造这个，这个过程？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：哦，天哪。因此，这个项目有很多活动部分，有大量不同的学科聚集在一起来做这件事。所以，你知道，有图像科学家和图像分析、分析和摄影测量学家，还有治愈，你知道的，天体材料策展人，我的意思是，这个名单实际上一直在列。因此，我们，我，我必须开发的第一件事是对岩石进行成像。这听起来可能比实际情况更容易。所以岩石必须呆在氮柜里，因为它们受到保护，不受空气的影响。主机：一个充满氮气的机柜。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的，没错。一个装满氮气的橱柜，这意味着我唯一能看到岩石的方式就是透过玻璃。因此，这些橱柜最初是为某些类型的科学分析而设计的：橱柜的一端有一个端口，称为科学观察端口，它有一个平顶和两个，还有一个前面，前面有一个小窗户，你可以看到里面。然后它有手套。但是，为了获得一个高分辨率，你知道，我们称之为研究级的三维模型，一个具有极高分辨率和极高细节的三维模型。我必须使用一个，嗯，我使用了一个中等格式的高分辨率相机… 主持人：好的。 Erika Blumenfeld：…它又大又笨重… 主持人：它不是用来通过氮气罐的小窗户拍照的。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：……透过一扇小小的窗户。不仅如此，还有环绕岩石整个圆周15度的图像。主持人：意思是你，你移动… 艾瑞卡•布鲁门菲尔德：正确。主持人：……要么是相机，要么是石头，在这个增量下，为了一直走下去。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：对。所以基本上，我要做的第一件事是，设计一个可以进入橱柜的东西，可以旋转岩石。所以，换言之，岩石，处理岩石最少是我们的目标。因此，我最终与我的团队一起设计并建造了一个旋转舞台，该舞台由橱柜中允许使用的极少数材料制成。主持人：好的。 Erika Blumenfeld：还有… 杰里米•肯特：只有三个。主持人：只有三个？杰里米•肯特：是的。除了岩石本身，里面只允许使用不锈钢、铝和聚四氟乙烯。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的。所以，它是一种铝。所以我，我能够，用铝做它，但我试图做标记，所以我们使用这个旋转台，我必须能够标记它，不仅用度数，还用目标，这样，3D重建软件就会识别并能够帮助我们创建… 主持人：知道要把哪些图片放在一起。 Erika Blumenfeld：……综合起来，但也是，是的，但规模化也是一个真正的问题。我们希望尽可能做到科学准确… 主持人：好的。 Erika Blumenfeld：……所以我们想确保我们可以，我们可以实现适当的规模。因此，这需要在表面上做一个不能有墨水或颜料的标记。因此，这些都是最初的挑战，你如何，你如何创造一些符合协议的东西，你知道，在协议内部。所以开发新技术，开发新设备，这是第一件事。然后，一旦我有了一个原型，并被证明可以进入橱柜，我就可以尝试找出如何获得不同的高度，这样我就可以获得角度。而且… 主持人：因为我们谈论的是三维模型，所有的360度… 艾瑞卡•布鲁门菲尔德：正确。对的主持人：……关于一个，任何和所有的，样品。 Erika Blumenfeld和Jeremy Kent在月球实验室拍摄样本。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：对。对所以，Jeremy出现的地方，就是，你知道，所以每次，每次我都会在舞台上放一块石头，旋转舞台，这必须由处理器处理。所以Jeremy和他的一些同事也会提供帮助，但Jeremy真的，真的以这种方式为这个项目提供了大量的支持。所以，有时，你知道，我们必须，你知道的，他必须把石头放在舞台上，然后我会想象，想象，然后，向各个方向旋转。因此，基本上，我为每块岩石拍摄了240到480张图像，以便为重建创建缝合。然后，你知道，进行到一半，或者一旦我完成了一个半球，我们必须翻转岩石，我必须拍摄另一个半球。事实上，这是一个有趣的小故事，是不是，我的手机，因为我是，因为我不得不给Jeremy发很多次短信——嘿，你能搬石头吗？——每当我调出Jeremy的名字时，我的手机就会开始向我提供信息；比如，“翻转一块石头”成了我手机上的一个短语… 主持人：学到了。 Erika Blumenfeld：……之所以学习，是因为，你知道，在我对岩石进行成像的三年中，在最后阶段，我对60块岩石进行了成像，其中30块，实际上比30块多一点，是月球样本。而且，其中一些需要翻转不止一次。杰里米•肯特：我们做得很有效率。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的，我们做到了。主持人：嗯，是的，我敢打赌。嗯，花了多长时间？我，我仍然在想，你正在开发工具和流程，因为作为美国国家航空航天局，你必须向某人展示这一点，并得到他们的祝福，才能批准它… 艾瑞卡•布鲁门菲尔德：要这么做？主持人：…工具和过程？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的。好吧，好问题。所以最初的过程是，所以我，我在2013年8月来了一周，并开发了一条途径，一个，一个和一个小团队，我们认为我们可以尝试尝试一下。然后我回来了，我想那是2014年春天，所以第二年，我有机会在这里呆三个月，做可行性研究。因此，这是我真正的机会，通过旋转台的原型进行工作，实际上，我能够在实验室现场处理月球岩石，开发一种初步的成像方法，并在该时间段结束时，实际上，这也是我们开始结合所谓的XCT（X射线计算机断层扫描）扫描的时候，我在实验室里做的是手动拍摄岩石的外部高分辨率图像；那不是，我们不是在扫描，这不是3D扫描仪。我们，我做了所有的，外部图像的纹理的三维模型手动。但我们也做所谓的XCT扫描——这就是X射线计算机断层扫描，有点像如果你有你的骨骼，你的骨骼扫描可以看到它们。这是x射线，非常，只是一种不同的强度，对于岩石来说。而且，这些岩石被扫描以观察它们的内部。因为x射线与原子量有关，你可以开始真正了解这些岩石是由什么组成的。所以，这个想法产生了，事实上，这是我的同事Kevin Beaulieu的想法，他是研究拨款的最初团队成员之一，他认为将XCT包括在内是一个非常酷的想法，我们都同意。因此，它不仅仅是制作3D模型，而是如何将这两个模型融合在一起，这真的是该项目的创新。因此，在这三个月的可行性研究结束时，我们制作了有史以来第一个月球岩石的3D模型。主持人：不错。埃里卡•布鲁门菲尔德：我们为此感到非常自豪。于是，我们向该部门展示了我们的结果。在我的演讲结束后，我们展示了我们可以制作模型并将其与XCT相关联，当时担任主席的Eileen Stansbery现在仍然担任主席，她站起来说，我们，我们必须这样做。这对我来说太神奇了。她和我的同事们鼓励我申请美国国家航空航天局的官方拨款，进行研究。因此，我们在2015年的第二年制定了ROSES（空间和地球科学研究机会）PDART（行星数据归档、恢复和工具）提案，并获得了该提案，于2016年开始工作。主持人：在这一点上，你知道这个过程需要多少时间，或者你能拍摄多少样本吗？或者，你有目标吗？ Erika Blumenfeld：我们做到了。我的意思是，通过提案过程，我们确定，我们相信我们可以在三年内实现60块石头。主持人：好的。 Erika Blumenfeld：我们花了四个月的时间，然后我们必须建立和设计一个网站，创建一个软件应用程序，将两个数据集实际组合在一个可以向公众提供的查看器中。因此，我们在新冠疫情的一年里做到了这一点。主持人：我，我，我确实想听听这个消息，但现在我突然想问，有800多磅的月球岩石被带回了；你如何确定你想看、看、看哪60块岩石，通过这个过程来创建一个3D图像？杰里米•肯特：是的。因此，这是一种协作过程。一些特殊的岩石具有独特的意义，比如阿波罗11号上收集的第一块岩石。主持人：好的。 Jeremy Kent：以及其他特别大的岩石或具有科学价值的岩石；这些东西也非常具有代表性，可以代表在中发现的不同类型的岩石。所以我们想得到一个，一个广泛的代表性收藏，我想… 主持人：我……很有代表性的人会认为，你知道，月球岩石就是月球岩石，而且，但你告诉我有不同种类的月球岩石，给… 杰里米•肯特：哦，是的。主持人：……给我一个感觉，有什么不同？我们在谈论什么不同的类别，如果用这个词来形容它是正确的话？杰里米•肯特：所以当你抬头看天空中的月亮时，它有浅色区域和深色区域。主持人：对。 Jeremy Kent：所以这些区域主要代表不同类型的岩石。主持人：哦，好的。杰里米•肯特：所以浅色区域是密度很低的岩石类型，叫做斜长岩。深色区域主要是玄武岩。然后，经过数十亿年的撞击，这些岩石被分解成碎片，分散在一起，融合在一起，形成新的岩石，要么是物理上的，要么是通过融化它们，通过融化产生新的岩石。因此，这产生了各种不同类型的岩石，其中一些撞击事件甚至可以从月球地壳下部甚至地幔中挖掘出更深的岩石。主持人：你说话像大流星… 杰里米•肯特：没错。主持人：…挖洞，把材料拉到地面。杰里米•肯特：没错。是的。主持人：所以，你要挑选60个样本，你要去，你要，我，我想你是在试图展示我们收集的东西的广度… 杰里米•肯特：没错。主持人：……这可能不是全部？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：没错。是啊Jeremy完全正确。而且，你知道，我们既参与了阿波罗月球样本的收集，也参与了南极陨石的收集。主持人：对，对。 Erika Blumenfeld：所以，我们与阿波罗样本的策展人Ryan Zeigler和陨石样本的策策展人Kevin Righter合作，基本上为我们成像的三年制定了一个策略。从本质上讲，我们决定，你知道，在第一年，我们将专注于所有的“摇滚明星” 主持人：我看到你在那里做了什么。 Erika Blumenfeld：[笑声]所以，你知道，这些备受关注、高度优先的样本已经得到了很好的研究，无论是在文化上还是在科学上，或者两者兼而有之。所以，那是第一年。然后在第二年，我们想真正为人们提供机会，让他们研究那些没有得到很好研究的样本，实际上有很多。因此，我对棱镜度最高的样品特别感兴趣。因此，这是自它在月球上以来，从它身上提取的样本数量最少的一次，我认为这是非常有趣的，就像它几乎和在月球上时一样。主持人：被篡改最少的… 艾瑞卡•布鲁门菲尔德：没错。主持人：…由弱小的人类。 Erika Blumenfeld：（笑声）是的。然后，第三年是，努力展示太空材料3D如何与正常的实验室工作一起工作。因此，那一年我们对实验室里发生的兴趣持开放态度，你知道，以科学为导向的兴趣，或者什么岩石过去、过去、现在都是可用的。我们最终填补了前两年的一些空白。所以，正如Jeremy所说，我们有一个非常广泛的不同类型的岩石，每个集合中的岩石类型。如果你看看我们的网站，我们有，你知道，每一次阿波罗任务的样本，我们有来自，你知道的，阿波罗方面的样本，然后是陨石方面的样本。你知道，我们有月球和火星的陨石，灶神星的陨石，还有，内部，内部带的陨石。不同的，不同类型的有机物，有机材料，其中一些参考了，你知道，当OSIRIS REx（Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security-Regolite Explorer）明年着陆时，我们可能希望在本努看到的样本的类型。主持人：明年。我理解为什么选择这60块岩石来代表我们正在处理的不同类别的岩石。在与他们合作这么多年的过程中，你发现自己有最喜欢的岩石吗？ Erika Blumenfeld：我非常喜欢这个问题。对主持人：[笑]这就是我活着的目的。 Erika Blumenfeld：我，我喜欢，是的，我有最喜欢的，但我的同事会告诉你，我有太多的最喜欢，几乎不知道其中是否真的是我真正的最喜欢。主持人：他们都没有意识到他们是你的最爱。月球样品60025在阿波罗月球样品收藏中确实是一位前辈。它被归类为Ferroan Anorthosite，距今约44亿年，是从月球带回的最古老的岩石之一。60025是在阿波罗16号表面任务期间收集的，该任务旨在研究笛卡尔和凯莱组，在距离登月舱仅15米的地方被发现。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的，因为它们都是我的最爱。但是，我，一个我特别着迷的是，这是一块来自阿波罗16号的岩石，它被称为60025，这被称为铁磁性斜长岩。它之所以如此吸引我的注意力，是因为它是月球上最古老的岩石之一，据信有44亿年的历史。它是一块，从字面上看，这是一块美丽的水晶岩石，颜色非常白，几乎有一点粒度。但它实际上是一块原始月球地壳。我发现这简直令人震惊。实际上，Jeremy，你想讲述月球原始地壳的故事吗？杰里米•肯特：当然，当然。所以，正如我之前所说的，月球上颜色较浅的区域主要是斜长岩，这些区域代表了月球最初的原始地壳。因此，人们认为，在月球首次由与地球的巨大撞击事件形成后，碎片进入了环绕地球的轨道，这些碎片结合形成了月球。当时天气还很热，整个月球表面都已经融化了。随着时间的推移，随着熔融物质的冷却，从熔融物中开始结晶的最轻矿物浮到了月球表面，因为它们的密度比它们所在的熔融物质低。在月球表面发现的最轻、密度最低的矿物是钙长石或钙长石，它们结合在一起形成了钙长石。它也是月球上最古老的岩石类型。因此，这就是为什么我们开始相信这是月球最初的原始地壳。主持人：是的。这是我可以在你的网站上学习的东西，同时查看3D模型。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的。主持人：太好了。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：杰瑞米，你最喜欢的摇滚乐是什么？ Jeremy Kent：我没有特别喜欢的岩石，但我有一种最喜欢的岩石类型，那就是粗粒玄武岩。所以我，我工作的实验室之一，阿波罗薄片实验室，当我用粗粒玄武岩制作薄片时，它们是如此美丽，因为它们有这些巨大的连锁晶体，当你通过交叉偏振光观察它们时，一旦它们完成，它们就会有如此美丽的不同颜色，蓝色和绿色，红色和紫色，各种深浅的灰色，不同的质地，它们环环相扣。太棒了。主持人：在创建3D模型的过程中，你是否使用了与创建过程中相同的技术设置，或者你是否找到了更好的方法或更好的设备，为你提供了更高的分辨率，或者，你知道，这些岩石的呈现更逼真？阿波罗11号月球样本10021是第一个从地外世界采集的人类样本，也是阿波罗月球表面任务的第一个样本。该样品可以在3D中看到，这是Astromaterials 3D网站上提供的几个选项之一。 Erika Blumenfeld：对3D模型制作的精通要归功于我的同事Joseph Aebersell，他完成了所有的过程。所以，我们密切合作，因为很明显，我创建的图像需要与他在软件中使用的过程配合。所以我们使用，他使用，你知道，摄影测量原理，但我们使用现成的软件来创建，来创建模型。但是，由于每种岩石的表面特征不同——其中一些岩石更结晶，一些岩石相当暗；在陨石的例子中，有些陨石真的，你知道，有深色的融合结皮——在软件中，表面的镜面质量会有不同的反应。因此，在创建和创建每个模型的过程中，都需要大量的手工工作。主持人：有些艺术性。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：正确。嗯，是的。绝对地[笑声] 主持人：你刚才提到的，XCT扫描；你能给我一个更好的感觉吗，那是什么，以及它是如何与我熟悉的视觉图像融合在一起的，以便创建这些3D模型？ Erika Blumenfeld：嗯，Jeremy，你为什么不呢，你想谈谈CT，然后我可以谈谈融合吗？ Jeremy Kent:是的，行得通。因此，XCT的工作方式是，相对于岩石，你把岩石放在XCT扫描仪里面，它放在一个底座上… 主持人：等等，等等，我以为所有东西都必须放在盒子里… 杰里米•肯特：好的。是的，是的。这是一个很好的观点。因此，为了扫描这些样本，首先必须将其密封在氮气环境中，这意味着在将其转移到CT扫描仪之前，必须将其封闭在多层聚四氟乙烯袋中。一旦它们完全密封在三层聚四氟乙烯袋中，就可以转移到CT实验室… 主持人：好的。 Jeremy Kent：……放在一个侧面，放在扫描仪内的基座顶部，它的作用是，它直接向岩石发射x射线，并穿过岩石… 主持人：通过三层聚四氟乙烯。杰里米•肯特：是的，是的。因此，与岩石相比，特氟龙的密度非常低，所以它并没有真正衰减x射线… 主持人：好的。 Jeremy Kent：……很容易在生成的图像中裁剪出来。主持人：对；含糖的 Jeremy Kent：你感兴趣的是岩石本身是如何衰减x射线的，所以根据岩石中不同矿物的密度，它会或多或少地衰减x射线。在他们通过之后… 主持人：根据你所说的岩石材料。杰里米•肯特：是的，是的。然后是什么，它是由什么矿物组成的。主持人：对。 Jeremy Kent：所以这些x射线最终穿过岩石，击中岩石后面的探测器，然后岩石旋转了一小部分，a，几度左右，在某些情况下甚至不到一度，这取决于你如何设置，然后… 主持人：再来一次。 Jeremy Kent：……然后你再做一次，一直到你把整个岩石都想象成那样。然后有3D软件可以重建所有这些二维图像，形成岩石内部的3D地图。主持人：好的。因为，是的，你如何获得内部图片是另一个一直在讨论的问题。我可以看到你是如何得到你能看到的东西的照片的，但你是如何获得你看不到的东西的图像的… 杰里米•肯特：是的，是的。主持人：是的，真的很吸引人。然后，你要告诉我它是如何得到融合部分的？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的，是的。还有一件事我也要提到，只是……只是要提到的是，样品外部的图像是彩色的，尽管有时当你在Astromaterials 3D上观看岩石时，它们看起来非常色调… 主持人：格雷。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：……灰色、白色或黑色。所以，但它们是彩色的，但内部图像是黑白的，因为它们是x射线的。主持人：哦，我明白了。 Erika Blumenfeld：我总是喜欢指出这一点。主持人：不要失望；不要抱怨他们不是… Erika Blumenfeld：你不会在里面看到水晶的，是的。在颜色上，它们反射光，或折射光。是的，是的，融合确实是这个项目创新的重要组成部分。在那里，在那里，当我们提出这个想法的时候，没有办法将在不同的坐标系中形成的两个不同的模型关联起来，并将它们融合在一起。这真的是Kevin Beaulieu的创意，他完成了我们的，他，他真的完成了开发的第一阶段，然后把它交给了我的同事Joseph Aebersell，他从那里接手了它。从本质上讲，我们可以使用两个、两个软件程序：一个是开发内部的初始模型——实际上是三个不同的软件。所以我们有一个软件来开发外部图像，它吸收了我在实验室里拍摄的所有岩石外部的照片，然后创建纹理的3D模型，外部；然后是CT数据，我们使用一个软件来重建模型，并移除你所了解的在扫描岩石时保护岩石的袋子，所以我们移除了袋子；然后我们将这两个模型，内部和外部，都纳入另一个软件中，在那里我们可以将它们协调到一个坐标系中。然而，我们不能将其作为一个对象输出。因此，我们不得不与软件工程策划人本•费斯特合作，他负责创建一个可以在浏览器中实现这一点的软件程序。所以我们的想法是，是的，你可以，输出，你知道，融合模型，如果你有这个软件，你可以看到它。这个软件过去不是开源的，它非常昂贵，而且在使用方面非常有限。我们想要一个用户友好的，任何人都可以在浏览器上访问的东西，所以这是一个巨大的飞跃，思考如何在某人的笔记本电脑或手机上为观众创建能够即时、实时处理大量数据的东西。这是我的同事本的伟大工作，他设计了一种方法，为我们做到这一点。所以，我们喜欢称之为融合的东西，实际上发生在太空材料3D网站的Explorer应用程序中。主持人：Ben Feist以前也是播客的嘉宾。埃里卡•布鲁门菲尔德：太棒了。主持人：我们讨论了一些，不是这个，而是他做的其他一些东西。我，但我已经到了谈论浏览器的地步，因为，尽管这一切都很酷，但如果没有浏览器，我就看不到你在说什么。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：正确。主持人：什么是，有什么可以告诉人们，你知道，你可以去哪里，你可以，你和你们所有人，可以，可以看到你们创造的模型？艾瑞卡•布鲁门菲尔德：当然。嗯…你知道，我们，我们在2020年非常努力地工作，通过网站创造一种视觉体验，一种发自内心的体验，让人们体验我们试图讲述的故事，对吧？所以，我的另一位同事，David Charney，他是一名平面设计师，在专门为科学博物馆进行互动设计方面有着丰富的经验，所以他带来了令人难以置信的知识广度，以及对我们如何实现这一点的见解，我们如何实现创造一个世界的目标——我们想创造一个探索岩石的世界，对吧？所以，这真的很有趣。我们度过了一段美好的时光，实际上，你知道，通过创造性的想法进行思考。我们与策展人，特别是陨石策展人合作，研究如何以这样一种方式来代表太阳系内部，以便我们可以谈论这些岩石的来源，因为我们从一开始就想让人们了解它们的来源，而不是智力上，但我们想让人们感觉它们就在那里。你在月球上，你在太阳系里，你可以看到这块岩石的来源。然后你可以探索来自该地区的岩石，我们目前正在研究，在一个虚拟收藏中。你知道，所以它实际上是一个虚拟图书馆，也是一种激发你想象力的方式。而且，你知道，我写，我写故事，我为每一块岩石写传记。主持人：可以；凉的 Erika Blumenfeld：当你进入岩石页面时，你会看到模型下面写着“每个岩石告诉一个故事”。因此，每个岩石都有一个故事。这在一定程度上是基于，你知道，我研究了宇宙化学信息，行星过程，然后是一些文化故事，并与策展人合作，表达一些可能激发你想象力的东西。主持人：如果我们没有经常进行区分的话，这些图像不仅是地球月球上的岩石，还有在南极洲发现的陨石… 艾瑞卡•布鲁门菲尔德：正确。主持人：……也许有一天，其他陨石或其他宇宙物质被发现并返回地球，也许有一年，从其他行星返回。 Erika Blumenfeld：是的。我是说，我们是，是的，我的意思是，你完全正确。因此，陨石收藏中有落在地球上的岩石，但它们起源于火星，或者起源于月球或小行星灶神星。然后是其他未知的行星体，它们破碎了，现在成了碎片。主机：来源未知。 Erika Blumenfeld：来源未知，或者有点已知，就像他们知道的，他们知道，你知道，他们从化学上知道这是一个，可能与某个特定的行星体类型有关，但他们不知道这个行星体是什么，但他们可以将其与同一类型小行星的其他碎片联系起来。但是，是的，你说得很对。我们期待着当前和未来的任务。因此，太空材料项目和团队目前正在研究小样本，开发小样本成像技术。所以，我所说的小样本指的是从1毫米到12毫米的任何地方，因为目前和未来的许多任务都在提议，或者正在返回这个范围内的样本，所以这与我们为… 主持人：大月亮摇滚。艾瑞卡•布鲁门菲尔德：是的，没错。因此，我们正在热切地致力于这项工作，希望明年OSIRIS REx返回时能够分享它们的岩石，甚至是已经着陆的隼鸟2号。主持人：对。 Erika Blumenfeld：然后，我们拭目以待；火星和阿耳忒弥斯还在继续。主持人：你知道这个网站被访问了多少，是谁访问的吗？埃里卡•布鲁门菲尔德：是的，在某种程度上。我的意思是，很难追踪其中的一些数字。但你知道，我们，我们知道有成千上万的人。主持人：好的。 Erika Blumenfeld：我们知道，你知道，这个项目的影响力现在才刚刚开始回到我们身边。事实上，我们即将在我们称之为SEEN的网站上推出一个新的部分：科学、参与、教育和新闻。因此，你知道，每一个地方都将是太空材料3D在世界上被看到的地方。比如，我们有一些科学论文正在使用我们公开的数据发表，所以，这很重要，因为这是通过美国国家航空航天局的研究拨款资助的，而且是在公共领域，我们收集的所有数据都可以通过网站公开。因此，任何人都可以下载任何岩石的全分辨率或网络分辨率3D模型，你也可以下载我们已经获得的任何岩石的XCT数据。所以，这是巨大的，因为这意味着研究社区可以完全访问，而且我们也有艺术家，他们正在使用模型创作作品，你知道，还有游戏玩家，他们正在将3D模型融入虚拟世界。事实上，这发生在宇航员训练中心，诸如此类的事情。所以，当我们在2020年首次推出时，这很有趣，世界各地都有各种语言的文章。因此，能够看到世界与之互动真的很有趣。主持人：我自己也在那里玩过，我不理解其中的科学部分，但这些图像看起来很迷人。祝贺你，祝贺你在这方面所做的一切；期待看到更多… Erika Blumenfeld：谢谢。主持人：…来自其他地方。Erika Blumenfeld和Jeremy Kent，感谢您前来与我们谈论这个伟大的项目。埃里卡•布鲁门菲尔德：非常感谢你，帕特。杰里米•肯特：是的，谢谢你邀请我们。主持人：那是1972年12月，50年前，阿波罗17号宇航员吉恩•塞尔南和杰克•施密特离开月球表面。阿波罗计划的飞行已经结束，但该计划的科学发现从未停止。多年来，科学家们一直在研究阿波罗登月期间取回的月球样本。2022年初，阿波罗17号的原始样本容器首次打开，以提供新的样本，这些样本可以使用当时不存在的方法进行检查。今天，有了一项新技术，任何有互联网连接的人都可以近距离观察月球和南极洲陨石的样本。您可以在ares.jsc.nasa.gov/Astromaterials3D上查看；这是数字“3”，太空材料3D。链接在我们网站上的文字记录中。我要提醒你的是，你可以在NASA.gov上上网了解美国国家航空航天局的所有信息。事实上，你可以每周收到你想要的所有美国航空航天局新闻：去NASA.gov/subscribe注册美国国家航空宇航局时事通讯。您可以访问NASA.gov/podcasts并滚动到我们的名字，找到我们所有播客剧集的完整目录。你可以在同一个地方找到美国国家航空航天局的所有其他播客，NASA.gov/podcasts。这一集录制于2022年10月18日。感谢Will Flato、Heidi Lavelle、Belinda Pulido、Jaden Jennings和Chelsey Ballarte对制作的帮助，感谢Erika Blumenfeld和Jeremy Kent在这个项目上所做的工作，感谢他们让我们都参与到这个故事中来。我们下周回来。