VAM - jak się nie zgubić w Orbiterze i własnym blogu.

Ten post nie będzie o Wojskowej Akademii Medycznej. Skrót który umieściłem w nagłówku należy tłumaczyć jako Virtual Astronaut Map. W poście tym zamieszczę parę zrzutów ekranu, które mi się przydadzą czy to przy notatkach, czy przy robieniu prezentacji związanych z Orbiterem.
Przed chwilą zaktualizowałem scenariusz symulacji towarzyszącej Virtual Astronaut czego efektem jest poniższa grafika:Grafika ta powstała w ten sposób, że na początku ustawiłem sobie odpowiednio MFD następnie zaś klawiszem F1 przeszedłem na widok zewnętrzny. Dokonałem zrzutu ekranu - Alt+Prtscr i wrzuciłem go do Painta, którego otwarłem wcześniej. Teraz uruchomiłem IrfanView. Znowu przeszedłem do Orbitera - tym razem do wnętrza kabiny. Potem już tylko: ustawiałem potrzebny mi widok MFD, Alt+Prtscr - i lądował on w schowku, następnie przerzucałem go do Irfanview, zaznaczałem na widoku co było mi potrzebne, następnie przerzucałem to do schowka, potem zaś ze schowka umieszczałem w Paincie. Dzięki temu mam grafikę, z której mogę praktycznie odczytać wszystkie parametry ustawionej symulacji, łącznie z nazwą scenariusza w którym jest zapisana.
Pora teraz na strukturę głównego folderu, gdzie znajduje się Orbiter: Umożliwi mi ona sporządzanie notatek na temat tego, co i gdzie skonfigurować by osiągnąć w Orbiterze taki a nie inny efekt.
Orbiter module design and API:
Powyższy screen pochodzi z prezentacji Orbiter: A Free Spacecraft Simulation Tool która została przedstawiona na 2 ESA Workshop on Astrodynamics Tools and Techniques. Może być on użyteczny dla osób zamierzających rozbudowywać program. Samo jądro orbitera ma charakter zamknięty, lecz tworzenie dodatków, tekstur, nowych MFD jest dzięki dobrze udokumentowanemu API sprawą otwartą.
Kolejny zrzut to mindmapa projektu Virtual Astronaut:Mind map, czyli mapa myśli to specyficzny sposób notowania informacji opracowany przez Tony'ego i Barry'ego Buzana. Jak mogę się dowiedzieć z Wikipedii zdania na temat efektywności takiego notowania są podzielone. Niemniej osobiście mogę stwierdzić, że oprogramowanie używane do tworzenia takich map pozwala w stosunkowo łatwy sposób tworzyć schematy wzajemnych zależności pomiędzy informacjami znalezionymi np. w sieci. Przykładowo program w którym tworzyłem powyższą mapę umożliwił mi dodanie do każdego z ramion hiperłącza, dzięki któremu mogę łatwo przejść na stronę skojarzoną z daną gałęzią widoczną na powyższym drzewku (niestety, rysunek będąc tylko ekranowym zrzutem tego nie oddaje).
Co ma to wspólnego z blogowaniem? Otóż blog ma strukturę liniową. Oczywiście, system etykiet oraz zapytań pozwala się w tej strukturze stosunkowo sprawnie poruszać, czasami to jednak nie wystarcza. Szczególnie dzieje się tak w sytuacji, gdy w jednym poście chcemy posłużyć się odniesieniem do innego, o którym pamiętamy że gdzieś jest, ale właśnie ... gdzie? Tymczasem zastosowanie narzędzia, które liniową strukturę bloga pomoże przedstawić w postaci drzewa, znacznie może ten proces wyszukiwania poprawić.

Powtórka ze startu.

Wczorajszy start STS 125 przypomniał mi o bardzo użytecznej funkcji Orbitera jaką są playbacki. Są to specjalne scenariusze, zawierające przygotowane wcześniej nagrania różnych manewrów statków kosmicznych. Można również takie nagrania tworzyć samemu - nie jest to jednak tematem tego posta. Scenariusze te znajdują się w folderze Playback, widocznym jako jeden z folderów ze scenariuszami po wybraniu zakładki Scenario w menu otwierającym się po uruchomieniu Orbitera. W jednym z playbacków, o nazwie Atlantis Launch nagrany jest start i wejście na stabilną orbitę wahadłowca. Po jego wybraniu i kliknięciu przycisku Launch Orbiter zostaniemy przeniesieni do Cape Canaveral na moment przed startem. Jeżeli na dole ekranu widać napis Paused, to by odblokować symulację wystarczy nacisnąć Ctrl+P:

Atlantislaunch

View more presentations from JacekKupras.

Trywialne, prawda? I użyteczne - gdyż dzięki temu możemy całkiem sporo przy pomocy Orbitera pokazać nawet wówczas, gdy znamy ten program bardzo słabo. Dodatkowymi ułatwieniami może być tutaj znajomość paru drobiazgów, o których trochę poniżej:

Ctrl+p - w dowolnej chwili zatrzymuje symulację i odblokowuje symulację. 

Obracając myszką z naciśniętym przyciskiem dowolnie zmienimy perspektywę widzenia (slajd 2), 

warto pokazać, jakie siły działają w trakcie startu - jak to się robi jest opisałem w poście Obserwujemy start,(slajdy 3,4)

Klawiszem F1 przeniesiemy się do wnętrza kabiny - (slajd 5) - gdzie możemy śledzić wskazania instrumentów pokładowych. Widoczne na slajdzie Surface MFD oraz Orbit MFD opisałem w postach tym i tym. 

Klawiszem F8 możemy wywołać widok kokpitu 3d - (slajd 6) - przy okazji, u Flying Singera znalazłem link do ciekawych ujęć 3d kokpitu, które znajdują się tu. 

Po wyjściu na zewnątrz klawiszem F1 (slajd 7) możemy przyjrzeć się bliżej Ziemi lub jeśli nas to interesuje popatrzeć trochę na niebo (slajd 8). Wystarczy pamiętać, że klawisz F9 przywołuje tryb planetarium.

Możemy się bliżej przyjrzeć budowie wahadłowca (slajd 9) wykorzystując jako pomoc na przykład grafikę taką jak ta:

Możemy dokonać zapisu niektórych danych lotu - (slajd 11) - by później móc w oparciu o nie choćby stworzyć wykresy w excelu. Jak taki zapis włączyć pisałem tutaj. 

Jeżeli nie wiemy gdzie jesteśmy (slajd 14) to wracając do wnętrza kabiny możemy wyświetlić nasze położenie przy pomocy Map MFD (slajd 15).

Możemy śledzić kolejne korekty orbity (slajd 15 i 16) przy okazji obserwując pracę silniczków OMS.

Możemy w końcu się delektować widokiem delty Nilu - jak widać to na slajdach od 18 wzwyż. Widoczek śliczny - w sam raz do odnotowania w dzienniku:

 Wszystkie grafiki które wykorzystałem do tego posta znajdują się zzipowane tutaj. 

Update:

Dla tych, którym obserwowanie startu nie wystarcza i chcieliby spróbować własnych sił w pilotowaniu wahadłowca został napisany tutorial Space Shuttle to Iss. Jego autorem jest Pablo Luna Sánchez wystęujący na forum Orbitera jako ar81. Pablo jest nauczycielem, który stosuje Orbitera jako jedno z narzędzi edukacyjnych. Z jakim efektem? Trudno mi powiedzieć - osobiście uważam, że Orbiter świetnie nadaje się do pokazania wielu zagadnień z zakresu fizyki w gimnazjum czy liceum. Nauczyciel, który będzie chciał go wykorzystać musi się jednak liczyć z tym, że przygotowanie prezentacji dopasowanych do programu nauczania będzie wymagało pewnych nakładów czasowych. A zatem - jest to raczej wyzwanie dla pasjonatów, eksperymentujących z różnymi niekonwencjonalnymi technikami nauczania najlepiej w ramach zajęć pozalekcyjnych, gdzie presja czasu nie jest aż tak wielka. Wracając jednak do Pabla - ponieważ on takim nauczycielem jest, to jego tutoriale zawierają z reguły dużo przejrzystych, poglądowych grafik, które mogą być wykorzystane niekoniecznie w kontekście Orbitera, lecz wszędzie tam, gdzie pojawia tematyka podróży kosmicznych. 

Na koniec jeszcze: prościutka symulacja startu wahadłowca znajduje się pod tym adresem: Musimy w niej po prostu kliknąć w przyciski odpowiadające zdarzeniom mającym miejsce tuż przed startem.  

Właściwie, to gdzie ja jestem?

Powyższe zdjęcie pochodzi z symulacji zapisanej w pliku: gdziejestem.scn i przedstawia Deltę zawieszoną nad ... właściwie czym? Jeżeli nacisnę klawisz F9 to zobaczę widok w trybie planetarium:Dowiem się z niego, że gwiazdy widoczne przede mną należą do konstelacji Delfina, zaś pode mną widać stacje polarne Belgrano oraz Halley. Z kolei jeżeli przejdę na widok wnętrza kabiny przy pomocy klawisza F1:to widoczny po prawej stronie Map MFD podpowie mi, że lecę właśnie nad południową czapą polarną, moja prędkość wynosi 27911km/h, znajduję się na wysokości 229.11km, zaś dziób Delty skierowany jest w kierunku, którego azymut wynosi 330 stopni:Z kolei gdy nacisnę teraz klawisz strzałki w lewo, zobaczę Surface MFD: Dowiem się dzięki niemu, jaka jest długość i szerokość geograficzna miejsca, nad którym się właśnie znajduję, oraz jak ustawiona jest Delta względem horyzontu.
Reasumując:
Przy pomocy Orbitera można łatwo ustawić symulacje, w których w oparciu o zadane informacje trzeba odgadnąć miejsce, nad którym właśnie znajduje się wirtualny statek kosmiczny. Można w ten sposób bawić się w układanie zagadek czy quizów geograficznych.
Spróbujcie zresztą sami rozwiązać następującą zagadkę:
Jak nazywa się jezioro oznaczone czerwoną elipsą na poniższym zdjęciu:
Podpowiedź 1:Podpowiedź 2:Podpowiedź 3:Podpowiedź (a właściwie odpowiedź;) 4:Na koniec jeszcze przygotowałem sobie mapę podzieloną na sektory. Lecz o tym w następnych odcinkach.

Ziemia: Home, sweet home ...

Zastanawiałem się, jaką symulację dotyczącą Ziemi wymyślić na Orbiterze. W końcu zrobiłem tak:
Na początku zapisałem scenariusz: postcardsfromorbit\homesweethome.scn
Następnie, mając włączony tryb planetarium dokonałem pełnego okrążenia Ziemi wykonując zdjęcia tych lokalizacji, które z jakichś powodów wydały mi się intrygujące. Każdorazowo zapisywałem przy tym lokalizację na mapie wyświetlaną przez Map MFD oraz współrzędne geograficzne Delty, wyświetlane przez Surface MFD. W ten sposób powstała galeria, która znajduje się tutaj. Poniżej zamieszczam jedno ze zdjęć:Przedstawia ono Deltę przelatującą na tle maleńkiej wysepki zagubionej gdzieś na oceanie:Do cywilizacji jak widać daleko, a jednak ktoś tam mieszka. Sądząc po skrócie Stn. zapewne może to być baza francuskich naukowców. Ciekawe, czy traktują ją jak swój dom. Czy pragną wrócić do cywilizacji? Czy raczej cieszą się spokojem, będąc z dala od naszego popapranego świata.
Niedawno Dorota przyniosła mi adres strony Wojciecha Cejdrowskiego. Szczególnie urzekły mnie znajdujące się tam mapy. O Cejdrowskim-podróżniku dowiedziałem się jakieś dwa lata temu. Wcześniej kojarzyłem go jedynie z WC-kwadransu. Ciekawe gdzie on ma swój dom. Sądząc po szacunku, z jakim pisze o pierwotnych Indianach ... sam nie wiem. I na pewno go o to nie spytam.
A tak z innej beczki. Wędrując po Orbithangarze trafiłem na pierwszy numer Delty-V. Jest to pierwszy numer internetowego pisma, poświęconego Orbiterowi.
Na nowym forum Orbitera założonym przez Tex'a jest niezły wybór tutoriali.
Jednym z nich jest strona poświęcona ustawianiu w Orbiterze parametrów orbity stacji ISS tak, by pokrywały się z jej aktualnym położeniem względem Ziemi.
Wirtualny model stacji ISS jest tutaj: http://iss.astronet.pl/virtualiss.htm Jeżeli zaś komuś nie podoba się ten blog, to tutaj jest V-2.

Odwiedzić ISS?

Ciąg symulacji, które oznaczyłem na tym blogu etykietą va powoli dobiega końca. Tworząc go wzorowałem się trochę na FlyingSingerowej serii Orbiter for educators (Orbiter w edukacji).
Seria ta zawiera szereg przemyśleń Irvinga dotyczących zastosowania Orbitera jako narzędzia edukacyjnego - głównie w kontekście edukacji nieformalnej - i jest warta uwagi choćby dlatego, że Bruce jako wolontariusz w Solar System Ambassadors posiada spore doświadczenie w popularyzowaniu wiedzy związanej z astronomią i astronautyką.
Niestety, brakuje mi stylu i lotności jakie posiada Bruce. Zabrakło mi (przynajmniej na razie) również "pary" by stworzyć coś podobnego do Go play in space czy Mars, just imagine. Niemniej myślę, że osoba przeglądająca moje posty - o ile jest zainteresowana alternatywnymi narzędziami edukacyjnymi - znajdzie przynajmniej parę użytecznych informacji.
Tymczasem Delta, która wykonała lot wokół Księżyca powoli zbliża się do Ziemi. Poniżej zamieszczam reprodukcję Map MFD oraz Align plane MFD przedstawiające wzajemne położenie płaszczyzn orbit Delty oraz stacji ISS która będzie następnym celem:
Kąt pomiędzy tymi płaszczyznami wynosi 80,40 stopnia i powinien dać się zniwelować zapłonem silników trwającym 462.7 sekund. Powiedzmy, że trzeba będzie dokonać jeszcze poprawki. Uwzględniając czas w jakim Delta obiega orbitę zajmie to wszystko z dużym naddatkiem 8 godzin.Kolejne 8 godzin przyjmijmy na wyznaczenie punktu spotkania - najwygodniejsze będzie chyba perycentrum orbity Delty, aktualnie znajdujące się na wysokości 362,5km nad powierzchnią Ziemi.
Po uwzględnieniu zapasu tlenu, wynoszącego 5 dni i 19 godzin pozostanie jeszcze spora rezerwa czasu, aby zsynchronizować orbity oraz wprowadzić i uruchomić odpowiednie programy autopilotażu. To jednak będzie materiał na kolejne posty. Tymczasem pora wykonać pierwszy krok.
Gdy wartość Tn wynosi około 300sekund, ustawiam Deltę w położenie Orbit Normal (+). Gdy Tn wynosi około 230 uruchamiam główny ciąg: Grafika powyżej przedstawia Deltę w trakcie wykonywania manewru. Zasada jest taka, że należy obserwować wartość RInc która powinna maleć aż do zera. Gdy zbliża się ona do wartości rzędu 0.06 stopnia można wyłączyć silnik główny i dokonać korekty silniczkami pozycyjnymi. Przy dużych wartościach RInc należy liczyć się z tym, że nie przeprowadzimy manewru za pierwszym podejściem. Dlatego jeżeli wartość RInc zatrzyma się w granicach paru stopni i nie chce dalej maleć, należy wyłączyć ciąg główny i poczekać do następnego węzła i powtórzyć procedurę pamiętając, że w węźle wstępującym (An) ustawiamy położenie statku w Orbit Normal (-) zaś w węźle zstępującym ustawiamy statek w położenie Orbit Normal (+). Mnie udaje się za drugim razem:

Gdzie są planety (tryb planetarium w Orbiterze)?

Orbiter posiada wiele narzędzi służących orientacji w wirtualnym kosmosie. Podstawowymi z nich są oczywiście wyświetlacze wielofunkcyjne MFD. Z jednego z nich, MAP MFD pochodzi poniższa grafika:Przedstawia ona położenie Delty nad powierzchnią Ziemi w momencie zakończenia symulacji, której celem było wykonanie galerii zawierającej zdjęcia przedstawiające aktualne położenia planet. Została ona wykonana w tzw. trybie planetarium. Uruchamia się go klawiszem F9 co powoduje wyświetlenie zarysów i nazw konstelacji, nazw ważniejszych gwiazd, nazw planet, siatki południków i równoleżników na sferze niebieskiej.
Tryb planetarium umożliwia łatwe odnalezienie i zidentyfikowanie tego co nas w danej chwili interesuje:Galeria planet: http://picasaweb.google.pl/JacekKupras/GaleriaPlanet
Scenariusz rozpoczęcia: galeriaplanet.scn
Scenariusz zakończenia: galeriaplanetend.scn

Tak będzie lepiej?

Zobaczymy. Trochę idąc śladem Flying Singera zdecydowałem się zmienić układ bloga. Już od pewnego czasu drażniło mnie zbyt wąskie pole na wpisywane posty. Szczególnie ciekawie wyglądało ono na laptopie;) Środek zabudowany - po lewej zaś i po prawej pustki. Rzecz jasna, układ niektórych starszych tekstów poszedł odrobinę w rozsypkę - lecz jakoś to przeboleję:) Myślę też, że wygodniej będzie mi się przenosiło posty do innych dokumentów.

Widoczną u góry grafikę wkleiłem po dzisiejszych testach nowej konfiguracji Orbitera. Jeszcze dla formalności wskazania MFD:

I zrobiło się o wiele wyraźniej:) Przy okazji warto zwrócić uwagę na różnice, chociażby w widocznym po lewej stronie Map MFD. Duży, zielony krzyż oznacza położenie naszego statku. Otaczająca go elipsoidalna krzywa to linia horyzontu, na dole zaś widać położenie, wysokość oraz aktualny kurs.

A w czerwcu ...

Chyba najważniejsza dla nas sprawa to fragment protokołu z jury konkursu "Odkryj swój Wszechświat" zorganizowanego przez Wiedzę i Życie oraz Polskie Towarzystwo Astronomiczne:

Swoją pracę zgłosiliśmy do niego prawie w ostatniej chwili - 30 maja. I udało się:) Wręczenie nagród ma nastąpić na XXXIV Zjeździe Polskiego Towarzystwa Astronomicznego w Krakowie, 14 września o godzinie 13. Gdy przeglądaliśmy protokół jury, zauważyliśmy oprócz nas całkiem sporo osób z Bytomia - głównie dzieci:

• Wyróżnienia pierwszego stopnia: Paweł Jankowski (8l. rzeźba), Monika Lempart (9l. grafika komputerowa).
• Wyróżnienia drugiego stopnia: Agata Pindral (10l. rzeźba), Mateusz Wieczorek (10l. rzeźba), Mateusz Knapik (9l. grafika komputerowa), Zuzanna Goik (9l. grafika komputerowa).

Ciekawe, przypadkowa zbieżność czy efekt działania jakiejś zorganizowanej grupy związanej z którąś ze szkół lub sekcji plastycznych?

Szkoła odkrywców: Archeologia - proces przygotowania tych warsztatów uchwyciłem w poście Finał. Poniżej zamieszczam natomiast zdjęcie podsumowujące nasze wykopaliska:

Nie licząc drobnych wpadek oraz kiepskiej pogody formuła zajęć jak najbardziej nam się sprawdziła. A zatem - mam nadzieję, że do niej jeszcze wrócimy. Zwłaszcza że, jak widać niżej, jest do odkrycia całkiem sporo:

Księżyc: myślę, że najlepszym streszczeniem tego, co działo się w Księżycowym temacie będzie poniższa grafika - może niezbyt ładna, lecz zawierająca "w pigułce" wszystko to, co w temacie Księżyca udało nam się zdziałać:

Tym, dla których powyższa grafika może wydawać się mało czytelna, polecam powtórną lekturę postów: Księżyc - o czym w lutym zapomniałem, Uciec przed nowiem (do przerobienia na PDF), Księżyc ze Sky and Telescope, Moon Wind i Google Moon, Notatki.

Wycieczka po trójkącie: czerwcowe materiały Night Sky Network zostały poświęcone obserwacjom M-13 oraz obiektów znajdujących się w obszarze nieba zwanym Trójkątem Letnim. Niestety, przez cały miesiąc praktycznie lało, dlatego obserwacje w realu udało mi się przeprowadzić tylko raz - przy okazji znajdując elektroniczną wersję obrotowej mapy nieba. Natomiast wirtualnie wykonałem zdjęcia M-13 przy pomocy Slooha i Mikroobserwatorium oraz przetestowałem odpowiednie dodatki do Celestii, stworzyłem odpowiedni plik z markerami, uzupełniłem obserwacje obiektów z Trójkąta możliwych do dostrzeżenia przy pomocy Mikroobserwatorium. Przy okazji - dobrze będzie przerobić na PDF lub program komputerowy materiały odnoszące się do tworzenia markerów.

Orbiter - właśnie przed chwilą zakończyłem testowe uruchomienie po instalacji Map 3D MFD v.04d: Pojawiły się również w naszym kompie instalacje V 2, AMSO i X-15, które przed chwilą rozbudowałem o na poły fikcyjne scenariusze związane z projektem X-15 Delta, na dysku zaś wylądował w archiwum Dyna Soar.

Aż prosi się zatem, by spróbować wykorzystać je w kontekście Adventures in Rocket Science, którego okładkę widać po lewej stronie. PDF ten przeznaczony jest do nieformalnej edukacji, zawiera zaś opisy zajęć przybliżających elementy fizyki związane z techniką rakietową. Ogółem jest tego 178 stron zawierających standardy edukacyjne którym odpowiadają treści zawarte w PDF'ie, instrukcję jak posługiwać się PDF-em, przystępnie napisaną historię rozwoju techniki rakietowej, oraz opisy poszczególnych ćwiczeń, polegających najczęściej na zbudowaniu prostych modeli rakiet, przy pomocy których można przeprowadzić demonstracje różnych zjawisk fizycznych.

Powtórka z Saturna - stała się ona okazją do zapoznania z Solar System Symulatorem. Sam zaś post staje się kandydatem do przerobienia na PDF.

Odwiedziliśmy, przynajmniej wirtualnie, Folusz i Obserwatorium na Suhorze.

Reszta tego, co się w czerwcu działo znajduje się na razie w poście czerwcowe plany. Uporządkuję ją tylko gdy będę miał na to czas.