НАСА сделало фотографии ударной звуковой волны на фоне Солнца

Воздушная ударная волна на фоне диска Солнца.
Фото: NASA

НАСА опубликовало снимок ударной волны на фоне Солнца при переходе звукового барьера учебным реактивным самолетом Т-38С.

Фотография ударных волн, сделанная на фоне пустыни.
Фото: NASA

Также показано фото и видео ударной волны от самолета, летящего со сверхзвуковой скоростью, на фоне лунного диска. Это стало возможно благодаря модификации шлирен-метода съемки.

Ранее, в августе 2015 года, НАСА продемонстрировало возможность съемки воздушной волны с камеры, находящейся над самолетом, который летит над пустыней. Для этого после съемки проводятся сложные математические операции, позволяющие «вычесть» детали ландшафта из получающейся картинки.

В летно-исследовательском центре имени Армстронга (входит в структуру НАСА) была разработана и запатентована технология BOSCO (шлирен-метод с использованием задней подсветки от небесных тел). Она позволила визуализировать воздушные потоки, используя только свет от фона, на котором виден самолет.

Первоначально удавалось сделать соответствующие фотографии только при пересечении самолетом края солнечного диска, так как для «проявления» воздушной струи необходим перепад интенсивности света от фона. Применение чувствительных матриц в камере и светофильтров позволило проводить съемку в течение всего процесса пересечения диска небесного тела, а необходимые перепады в интенсивности света обеспечили пятна на Солнце. В данном случае используется поглощение света на длине волны 3933,7 ангстрем ионами кальция — так называемая К-линия. Аналогичным образом проводится съемка на фоне Луны.

Метод обнаружения оптических неоднородностей в прозрачных средах и выявления дефектов отражающих поверхностей был открыт немецким физиком Августом Теплером в 1864 году. Он активно использовался при проектировании самолетов для изучения воздушных потоков вокруг летательных аппаратов. Однако при этом требовался яркий источник света, а лучи света должны были идти параллельно друг другу — в результате размеры оптической системы получались сравнимы с габаритами помещения для исследований. BOSCO избавляет от необходимости использовать дополнительный источник света.