TiaSang
Thứ hai, Ngày 10 tháng 12 năm 2018
Đổi mới sáng tạo

Người tạo ra hàng ngàn hình ảnh khoa học đẹp rực rỡ

25/11/2018 08:28 -

Bằng cách tô màu một trong những hình ảnh đầu tiên được vệ tinh Hubble ghi lại, họa sĩ minh họa Dana Berry đã mở ra một kỷ nguyên mới với những tấm ảnh vũ trụ đẹp tuyệt vời.



Bức ảnh đầy nghệ thuật này thể hiện một hành tinh bị nứt vỡ đang trôi qua lỗ đen siêu lớn. Tác phẩm này được chọn làm bìa báo cáo của Hội đồng Khoa học và Công nghệ quốc gia từ năm 2004 mặc dù không được dùng trong nội dung của báo cáo (Dana Berry/Skyworks).


Vào năm 1990, nhà minh họa khoa học Dana Berry đã sử dụng một chương trình tiền thân của Photoshop để xử lý các bức ảnh về vũ trụ tại Viện Khoa học Kính viễn vọng không gian  (Viện) của NASA. Kính thiên văn Hubble đã ra mắt một năm trước đó và các nhà khoa học của Viện đang bận rộn phân tích và phát hành một nửa tá hình ảnh về không gian. Nhưng tất cả đều đầy sạn và đơn sắc, do đó khó có thể truyền tải hết sự bí ẩn đáng kinh ngạc của vũ trụ.

Thế rồi một ngày, nhà vật lý thiên văn Eric Chaisson đi đến văn phòng của Berry, cầm một bức ảnh về một siêu tân tinh mới nổ tung. Đó là một sự kiện rất đáng chú ý đã được ghi trên máy ảnh, nhưng do hình ảnh chỉ có hai màu đen trắng nên khó lột tả hết sự hoành tráng của nó. Chaisson gợi ý Berry nên tô màu cho bức ảnh dù chỉ để gây ấn tượng. Ông cho rằng chúng ta hoàn toàn có thể nhìn thấy màu sắc từ sự kiện đó vì sao tân tinh (một vụ nổ khổng lồ đánh dấu sự hủy diệt của ngôi sao, một sao mới hình thành và sẽ lụi tàn dần trong vài tháng) đã được khoa học công nhận là có tạo ra ánh sáng màu. Nhưng camera của Hubble chỉ bắt được ánh sáng có bước sóng 5007 angstrom (1 angstrom = 0.1 nm) và đã bỏ lỡ mất điều đó.

Thế rồi Berry ngồi xuống với chiếc máy tính Silicon Graphics Iris 3130 của mình - một chiếc máy tính lớn hơn một tủ lạnh nhỏ nhưng sức mạnh tính toán lại ít hơn một chiếc iPhone nguyên bản — và bắt đầu công việc “tô màu”. “Tôi thật lòng không thể tin nổi vào vận may nào đã cho tôi làm điều này”, Berry hồi tưởng lại.

Để phù hợp với yêu cầu của Chaisson, ông đã nhuộm các đốm ở trung tâm màu hồng để thể hiện khí hydro (hydro phát ra màu đỏ magenta khi cháy trong phòng thí nghiệm). Quầng sáng xung quanh (có hình như chiếc nhẫn) được tô màu vàng vì nó phát ra lưu huỳnh (khí này cháy tạo màu vàng trong phòng lab). Ông tô hai ngôi sao mỗi bên màu xanh như nước bể bơi, bởi những ngôi sao nóng cháy thường tạo ra màu xanh hoặc xanh trắng. Berry rất muốn thêm những ngôi sao nhỏ nhỏ đằng xa làm nền, giống như những gì chúng ta có thể thấy khi máy ảnh không thể lấy nét tất cả các điểm, nhưng rồi lại từ bỏ ý tưởng đó vì “Tôi xử lý hình ảnh đó một cách thận trọng nhất có thể, như thể dữ liệu khoa học đáng được tôn thờ theo một nghĩa nào đó”, ông nói.

Sự ngưỡng mộ của Berry về những cuộc thăm dò của NASA đã bắt đầu từ rất lâu. Khi còn nhỏ, ông thường say sưa theo dõi những nhiệm vụ của Apolo với một niềm hứng thú mãnh liệt. Ông đã từng cùng bố lái xe đến bờ biển và chờ đợi hàng giờ liền khi biết rằng một trong các phi thuyền viên nang của Apollo sẽ rơi xuống đâu đó giữa quê ông, bãi biển Myrtle, và Puerto Rico. Vào đại học, ông theo nghệ thuật nhưng tham gia nhiều lớp học thiên văn hết mức có thể. Ông cho biết, trong thiên văn học “tôi như nhìn thấy trước mắt những điều tôi từng đọc”

Năm 1987, ông đọc được quảng cáo về một công việc tại Viện Khoa học quản lý Kính viễn vọng Không gian. Tuy đã tốt nghiệp và đang làm đồ họa kỹ thuật số cho các doanh nghiệp, ông quyết định tham gia phỏng vấn và dù vị trí đăng tuyển là kĩ sư máy tính, ông vẫn tìm được cách thuyết phục nhà tuyển dụng. Khi những bức ảnh đầu tiên được chụp bởi kính viễn vọng, ông và đồng  nghiệp đã bắt đầu suy ngẫm về cách sử dụng chúng.

Vào thời điểm đó, chương trình nghiên cứu không gian đang phải đối mặt với những thách thức lớn. Vào thời điểm mà Hubble ra mắt, chi phí của nó đã là hơn 2 tỷ đô la và thật không may, nó là dự án lớn ngay sau chiếc tàu vũ trụ Challenger đã không may bị nổ tung ở Florida dẫn đến cái chết thảm khốc cho toàn bộ phi hành đoàn, trước sự chứng kiến của nhiều người dân. Tất cả công chúng đều dõi theo từng bước tiến của Hubble, và thêm vào sự căng thẳng vốn có, các nhà khoa học còn phát hiện ra lỗi sản xuất ở chiếc gương chính của Hubble sau khi nó được phóng lên vũ trụ.


Berry chụp Vũ trụ kinh ngạc của Hubble cho tạp chí National Geographic vào năm 2008 (Dana Berry).


Truyền thông chế giễu NASA, và Hubble đã trở thành tâm điểm châm biếm trong chương trình truyền hình buổi tối ăn khách nhất của Mỹ: “Con gà tây trong vũ trụ kêu như thế nào? Hubble, Hubble, Huble”, Jay Leno, người dẫn chương trình vào đầu những năm 1990 nói.

Do đó, hình ảnh màu đầu tiên của Hubble chụp Siêu Tân Tinh (Supernova) 1987A do Berry tô có ý nghĩa thật sự quan trọng. Chúng đã mê hoặc những người yêu thích thiên văn học và khơi dậy sự quan tâm của công chúng ngay sau khi được phát hành cho các phương tiện truyền thông vào ngày 29 tháng 8 năm 1990. Tuy nhiên, không phải phản ứng của tất cả các nhà khoa học đều tích cực, Berry nhớ lại. Một số cho biết bức ảnh đã chỉnh sửa không được chính xác lắm, và nghệ thuật, cụ thể là việc thêm màu sắc, đã làm ảnh hưởng đến tính chân thực của nó.

Nhưng hơn cả việc minh họa khoa học, Supernova 1987A và những hình ảnh khác cũng phục vụ một mục đích quan trọng khác. Chúng đã cho thấy những gì Hubble có thể làm - chụp được những hình ảnh tuyệt vời mà kính thiên văn mặt đất không thể làm được - và thu hút sự quan tâm của công chúng tới việc thăm dò vũ trụ. “Giá trị của việc truyền thông khoa học không được  cộng đồng khoa học nói chung thấu hiểu”, Berry nói, “nhưng điều đó đã thay đổi và tôi nghĩ Hubble chính là chất xúc tác cho sự thay đổi đó.”

Các tổ chức khác cũng chú ý đến điều này. Sau nhiều năm tại Viện Khoa học Kính viễn vọng không gian, Berry nhận công việc tại Đại học Tufts và sau đó tại Đài quan sát Tia X Chandra của NASA, trụ sở đặt tại Đài thiên văn Smithsonian, nơi ông đã sử dụng các kỹ thuật tương tự để tô màu hình ảnh của siêu tân tinh, tinh vân và hành tinh. Đôi khi các bức ảnh được xử lý theo nhiều cách khác nhau - thông qua các bộ lọc màu hoặc điều chỉnh nó qua nhiều bước sóng - nhưng Berry hầu hết dựa vào người bạn tin cậy Photoshop của ông để làm chúng nổi bật. Đôi khi nhiều hình ảnh cần được ghép lại hoặc xếp chồng lên nhau để loại bỏ ánh sáng quá chói. Ở Chandra, Berry cũng là tác giả của hình ảnh động của các lỗ đen và của tàu vũ trụ Chandra, mà vẫn được sử dụng đến ngày hôm nay.
Đến thời điểm này, hầu như các cơ quan đều có một đội ngũ các nhà minh họa khoa học. Kimberly Arcand, bây giờ là giám đốc hình ảnh tại Chandra, nhớ lại khi làm việc với Berry cho một hình ảnh động của Cassiopeia A (một tàn dư siêu tân tinh). “Tôi chắc chắn đã lấy Dana (Berry) làm tấm gương cho sự nghiệp của mình”, cô nói. Arcand cũng đang sử dụng dữ liệu cũ từ nhiều thập niên trước để tạo ra các hình ảnh động hiện đại hơn của Cassiopeia A trong môi trường thực tế ảo.

Sau khi rời Chandra, Berry trở thành người dẫn đầu về đồ họa tại Nhóm nghiên cứu Tàu Thăm dò Bất đẳng hướng Vi sóng Wilkinson (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe WMAP), các nhà khoa học thuộc nhóm này đã nhận được giải thưởng đột phá 2018 vì đã chụp được hình ảnh các nhiệt bức xạ còn sót lại sau vụ nổ Big Bang. Trong khi đó, các hình ảnh của Hubble, giờ đây được tô màu bởi người kế vị Berry Zolt Levay và nhóm của ông, bắt đầu trông ngày càng giống như những bức tranh. Những trụ cột của tạo hóa (Pillars of Creation), một hình ảnh ghép bởi 32 hình ảnh khác nhau được chụp năm 1995 bởi bốn camera Hubble khác nhau, sử dụng kỹ thuật tương tự như những gì Berry đã sử dụng trong công việc đầu tiên của mình: xanh lá cây cho Hydrogen, đỏ cho lưu huỳnh ion hóa, xanh dương cho ôxy ion hóa (Ionized Oxygen).

“Những trụ cột của tạo hóa” trở thành những bức ảnh dễ nhận biết nhất trong tất cả các hình ảnh của Hubble. Những kỹ thuật để xử lý ảnh trong minh họa khoa học cũng được sử dụng nhiều hơn, không chỉ có hình ảnh tĩnh mà còn ở hình ảnh động như trên kênh Discovery, National Geographic và Smithsonian để tạo ra nhiều tài liệu không gian hấp dẫn hơn. Berry cũng quan tâm đến hướng đó. Vào những năm 2000, Berry nhận được một cuộc gọi từ Steve Burns tại Discovery Channel nhằm tìm người giúp sản xuất phiên bản kỷ niệm 25 năm tác phẩm Những thiên hà của Carl Sagan, bộ phim tài liệu mang tính biểu tượng mà ông vẫn ngưỡng mộ khi còn nhỏ.

Berry choáng ngợp: “Về cơ bản, nó giống như là tôi được yêu cầu tân trang bức “Mona Lisa”.

Berry làm sạch bộ phim, cắt các cảnh lỗi thời và cập nhật một vài hình động. Ann Druyan lập luận rằng một số hình ảnh động không có vấn đề gì và nên được giữ lại, giống như bản vẽ đường tiến hóa qua mọi thời đại. “Bắt đầu công việc sửa lại phim tài liệu không phải hoành tráng như một công việc tại Viện Khoa học Kính viễn vọng không gian, nhưng tôi vẫn cảm thấy rất hạnh phúc,” ông nói. Bản sửa lại của bộ phim tài liệu được hoàn thành chỉ trong 3 tháng.

Sau Những thiên hà, Berry làm việc cho một tập phim của series Vũ Trụ (The Universe) cho kênh truyền hình The History vào năm 2008 và xuất bản cuốn sách “Hướng dẫn đầy đủ về vũ trụ của Smithsonian” (Smithsonian Intimate Guide to the Cosmos). Trong cùng năm đó, ông đã viết và sản xuất phim tài liệu “Vũ trụ tuyệt vời của Hubble” cho chương trình truyền hình Naked Science, và trong năm 2009 đã viết và đạo diễn “Những Trái Đất xa xôi” (Alien Earths) cho National Geographic, và giành được một đề cử giải Emmy (có vai trò như giải Oscar dành cho các chương trình, phim, series truyền hình).

Ngày nay, có nhiều nhà khoa học vẫn không hài lòng với các khái niệm như thế giới đa chiều, du hành thời gian và các tình huống tận thế của vũ trụ được thể hiện qua các bộ phim khoa học. Nhưng giá trị của việc sử dụng nghệ thuật để tiếp cận khoa học là không thể chối cãi. “Hubble đã tạo ra một tiền lệ, và rõ ràng giúp công chúng tiếp cận với thiên văn học là một điều đáng làm”, Arcand nói. Một trong đồng nghiệp đầu tiên của Berry tại Viện Khoa học Kính viễn vọng không gian, Ray Villard, hiện là Giám đốc Tin tức cũng có cùng ý kiến “Sự thành công của hình ảnh của Hubble chính là ở chỗ chúng thể hiện được sự kinh ngạc và kỳ diệu của vũ trụ mà không hề khiến mọi người chán nản bởi thuật ngữ khoa học”, ông nói.

Berry cảm thấy rất may mắn vì đã chứng kiến sự phát triển của khoa học trực quan như một nghề được yêu thích. “Một trong những di sản của Hubble chính là việc nghệ thuật đã được đưa vào phục vụ khoa học,” ông nói. “Sẽ không bao giờ có một dự án khoa học lớn nào mà không được hưởng lợi từ các công cụ thiết kế hình ảnh nữa”.□

Hạnh Duyên dịch

Nguồn: https://www.smithsonianmag.com/science-nature/supernova-launched-thousand-gorgeous-space-images-180969611/



Tags: