NASA menggunakan teknik fotografi berusia 150 tahun dengan beberapa penyesuaian abad ke-21 untuk menangkap gambar gelombang kejut yang unik dan menakjubkan yang dibuat oleh pesawat supersonik.
Disebut citra schlieren, teknik ini dapat digunakan untuk memvisualisasikan aliran udara supersonik dengan pesawat skala penuh dalam penerbangan. Biasanya, ini hanya dapat dilakukan di terowongan angin menggunakan model skala, tetapi mampu mempelajari pesawat terbang berukuran nyata melalui atmosfer Bumi memberikan hasil yang lebih baik, dan dapat membantu insinyur merancang pesawat supersonik yang lebih baik dan lebih tenang.
Dan manfaat sampingannya adalah gambarnya luar biasa dan dramatis, menciptakan sedikit "kejutan" dan kekaguman.
Awal tahun ini, NASA merilis beberapa gambar schlieren yang diambil dengan kamera berkecepatan tinggi yang dipasang di bagian bawah NASA Beechcraft B200 King Air, yang menangkap gambar dengan kecepatan 109 bingkai per detik sementara pesawat supersonik melewati beberapa ribu kaki di bawahnya di atas lantai pencuci mulut berbintik-bintik. . Perangkat lunak pengolah gambar khusus digunakan untuk menghapus latar belakang gurun, kemudian menggabungkan dan rata-rata beberapa bingkai, yang menghasilkan gambar yang jelas dari gelombang kejut. Ini disebut schlieren udara-ke-udara.
"Air-to-air schlieren adalah teknik uji terbang penting untuk menemukan dan mengkarakterisasi, dengan resolusi spasial tinggi, gelombang kejut yang berasal dari kendaraan supersonik," kata Dan Banks, peneliti utama proyek tersebut, yang dilakukan di Armstrong Flight Research NASA. Pusat di Pangkalan Angkatan Udara Edwards. "Ini memungkinkan kita untuk melihat geometri gelombang kejut di atmosfer nyata ketika pesawat target terbang melalui gradien suhu dan kelembaban yang tidak dapat diduplikasi dalam terowongan angin."
Tetapi sekarang mereka mulai menggunakan teknik yang mungkin memberikan hasil yang lebih baik: menggunakan Matahari dan Bulan sebagai latar belakang yang terang. Metode backlit ini disebut Background-Oriented Schlieren menggunakan Celestial Objects, atau BOSCO.
Latar belakang berbintik-bintik atau sumber cahaya terang digunakan untuk memvisualisasikan fenomena aliran aerodinamis yang dihasilkan oleh pesawat terbang atau benda lain yang lewat di antara kamera dan latar belakang.
NASA menjelaskan tekniknya:
“Visualisasi aliran adalah salah satu alat dasar penelitian aeronautika, dan fotografi schlieren telah digunakan selama bertahun-tahun untuk memvisualisasikan gradien kepadatan udara yang disebabkan oleh aliran aerodinamik. Secara tradisional, metode ini membutuhkan optik yang rumit dan selaras serta sumber cahaya yang terang. Sinar cahaya yang dibiaskan menunjukkan intensitas gradien kepadatan udara di sekitar objek uji, biasanya model dalam terowongan angin. Mengambil gambar schlieren dari pesawat skala penuh dalam penerbangan bahkan lebih menantang karena kebutuhan untuk menyelaraskan pesawat dengan kamera dan matahari secara tepat. ”
Lalu, ada variasi pada teknik ini. Satu demonstrasi baru-baru ini menggunakan Calcium-K Eclipse Background Oriented Schlieren (CaKEBOS). Menurut penyelidik utama Armstrong Michael Hill, CaKEBOS adalah bukti dari tes konsep untuk melihat seberapa efektif Matahari dapat digunakan untuk fotografi latar belakang yang berorientasi pada schlieren.
"Menggunakan benda langit seperti matahari untuk latar belakang memiliki banyak keuntungan ketika memotret pesawat terbang," kata Hill. "Dengan sistem pencitraan di darat, pesawat target bisa berada di ketinggian berapa pun asalkan cukup jauh untuk menjadi fokus."
Para peneliti menemukan metode berbasis darat secara signifikan lebih ekonomis daripada metode udara-ke-udara, karena Anda tidak harus memiliki pesawat terbang kedua yang membawa peralatan kamera yang dipasang khusus. Tim mengatakan bahwa mereka dapat menggunakan peralatan di luar rak.
Citra Schlieren awalnya ditemukan pada tahun 1864 oleh fisikawan Jerman August Toepler.
Cari tahu lebih lanjut tentang teknik udara ke udara di sini dan teknik BOSCO di sini.
