Η Διαστημική «πρεμιέρα» του Μουντιάλ. The Space 'premier' of World Cup

Η Βραζιλία όπως φαινόταν από το Διάστημα κατά την έναρξη του Μουντιάλ. As fans around the world tune in to World Cup 2014, a few fans out of this world will be watching, too. United States astronauts Reid Wiseman and Steve Swanson and German astronaut Alexander Gerst will be cheering on their teams from some 230 miles above Earth aboard the International Space Station. Here, Wiseman captures an image of Rio de Janeiro and Sao Paulo at night as the International Space Station orbits the Earth. Sao Paulo is the farthest cluster of lights on the right side and Rio de Janeiro is closer to the middle of the picture. There are three World Cup 2014 stadium cities in one picture: Arena de Sao Paulo, Estadio Mineirao (Belo Horizonte), and Estadio Do Maracana (Rio de Janeiro). Image Credit: NASA/Reid Wiseman

Η NASA ανακοίνωσε ότι οι αστροναύτες του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού θα έχουν την δυνατότητα να παρακολουθήσουν τους αγώνες του Μουντιάλ που ξεκίνησε την Πέμπτη στη Βραζιλία. Η διαστημική υπηρεσία των ΗΠΑ έδωσε στη δημοσιότητα μια φωτογραφία που τράβηξε ο Αμερικανός αστροναύτης Ρέιντ Γουάιζμαν καθώς ο ISS περνούσε την νύχτα πάνω από την Βραζιλία. Η πιο έντονα φωτισμένη περιοχή δεξιά στην εικόνα είναι το Σάο Πάουλο στο οποίο έγινε την Πέμπτη η πρεμιέρα του Μουντιάλ. Η μικρή νησίδα φωτός στα αριστερά του Σάο Πάολο και προς το κέντρο της εικόνας είναι το Ρίο ντε Τζανέιρο.

World Cup 2014 host Brazil’s national football stadium, the Estado Nacíonal, appears as a brilliant white ring at the top left of this photo of capital city Brasília from the International Space Station. Renovation began in 2010, and it is now the second most expensive stadium in the world after Wembley Stadium in London. Brasília’s international airport is visible at lower right, on the far side of Lake Paranoá. (Note that the image is rotated so that north is to the left.) Brasília is widely known for its modern building designs and city layout. Astronauts have the best view of the city’s well-known “swept wing” city layout, which takes the form of a flying bird that is expressed in the curves of the boulevards (image left). The stadium occupies the city center, between the wings. Credit: NASA/Earth Observatory

Dr. Rabi Mehta uses smoke and lasers to inspect the flow pattern around an Adidas Brazuca football. Excitement is building for fans across the globe with today’s first match of the Fédération Internationale de Football Association (FIFA) 2014 World Cup tournament. These fans include NASA engineers, who used the lead-up to the tournament to test the aerodynamics of this year’s new ball design, developed by Adidas and dubbed the Brazuca ball. Although NASA is not in the business of designing or testing balls, the tournament provides an opportunity to explain the concepts of aerodynamics to students and individuals less familiar with the fundamentals of aerodynamics. Image Credit: NASA's Ames Research Center

«Οι παίκτες θα πρέπει να είναι πιο ευχαριστημένοι με τη νέα μπάλα του Παγκόσμιου Κυπέλλου» λέει η NASA μετά τις εργαστηριακές δοκιμές: το νέο μοντέλο ξεπερνά τα αεροδυναμικά προβλήματα του προηγούμενου σχεδιασμού.

A close up of the Brazuca ball in Ames' Fluid Mechanics Laboratory's two-foot by two-foot wind tunnel. Smoke highlighted by lasers visualizes air flow around the ball. Image Credit: NASA's Ames Research Center

Στο Μουντιάλ του 2010, οι τερματοφύλακες παραπονιούνταν για την «υπερφυσική» συμπεριφορά της μπάλας «Jabulani», η οποία είχε συχνά απρόβλεπτη πορεία στην εκτέλεση των πέναλτι. Αιτία ήταν η λεία επιφάνεια και οι ραφές της μπάλας, παράγοντες που επηρέαζαν τη συμπεριφορά της όταν το πέναλτι εκτελούνταν χωρίς φαλτσάρισμα (περιστροφή) και σε κανονικές ταχύτητες. Η εταιρεία Adidas που σχεδίασε τη Jabulani φαίνεται ότι κατάφερε να διορθώσει τις ατέλειες στο νέο μοντέλο «Brazuca». Χάρη στη λιγότερη λεία επιφάνεια και τις νέες ραφές, το φαινόμενο που κάνει απρόβλεπτη την πορεία της μπάλας, το λεγόμενο «knuckling» δεν εμφανίζεται στις ταχύτητες με τις οποίες εκτελούνται συνήθως τα σουτ. Και οι τερματοφύλακες έχουν κάθε λόγο να χαίρονται για αυτό, επιβεβαιώνουν τα πειράματα στην αεροσήραγγα του Ερευνητικού Κέντρου Ames της NASA στην Καλιφόρνια.

Tests in the wind tunnel and a 17-inch water channel, which uses florescent dye dispensed into the fluid flow under black lights, shows that the speed of greatest knuckling for a traditional ball is around 30 miles per hour (mph). This is well below the typical kicking speed of a World Cup-caliber player, which is about 50 to 55 mph. Interestingly, the Jabulani, a much smoother ball, produced its greatest knuckling effect in that same speed range (about 50 mph), which is why the players in the 2010 World Cup noticed  the effect more frequently. The smoother a ball is, the higher the speed at which the knuckling effect occurs. However, with the increased roughness of the Brazuca, this critical speed for maximum knuckling is reduced to about 30 mph. So it is expected that the 2014 World Cup ball will have a more predictable flight path at typical striking speeds.

Όπως επισημαίνει η NASA, η ροή του αέρα γύρω από μια μπάλα δεν είναι ομαλή όπως θα φανταζόταν κανείς -η κινούμενη σφαίρα σχηματίζει πίσω της μια περιοχή χαμηλής πίεσης που τείνει να επιβραδύνει τη μπάλα μέσω της λεγόμενης οπισθέλκουσας δύναμης.

Τα βαθουλώματα μιας μπάλας του γκολφ είναι μάλιστα σχεδιασμένα να διαταράσσουν τη ροή του αέρα και να μειώνουν έτσι την οπισθέλκουσα, κάτι που αυξάνει την απόσταση που διανύει η μπάλα.

Η μπάλα του ποδοσφαίρου δεν έχει μεν βαθουλώματα, έχει όμως έδρες και ραφές. Και ενώ μια κανονική μπάλα ποδοσφαίρου έχει 32 έδρες, η Jabulani έχει οκτώ και η Brazuca μόνο έξι. Παρόλο όμως που έχει λιγότερες έδρες, το συνολικό μήκος των ραφών είναι μεγαλύτερο στη Brazuca. Επιπλέον, οι ραφές είναι βαθύτερες και οι έδρες έχουν καλυφθεί με μικροσκοπικά εξογκώματα.

Όλα αυτά σημαίνουν ότι η Brazuca έχει πιο ανώμαλη επιφάνεια από τον προκάτοχό της. Και, όσο πιο ανώμαλη η επιφάνεια, τόσο μικρότερη η ταχύτητα στην οποία εμφανίζεται το φαινόμενο του knuckling που ταλαιπωρούσε τους τερματοφύλακες.

Το knuckling εμφανίζεται όταν η μπάλα απογειώνεται χωρίς περιστροφή (φάλτσο) και οι ραφές διοχετεύουν τον αέρα με χαοτικό τρόπο, κάνοντας την πορεία της μπάλας απρόβλεπτη. Οι ερευνητές της NASA τοποθέτησαν τη Brazuca σε αεροσήραγγα μέσα στην οποία διοχετευόταν καπνός, φωτισμένος με λέιζερ, για να δείχνει τη ροή του αέρα. Τα τεστ έδειξαν ότι το knuckling εμφανίζεται σε ταχύτητα γύρω στα 48 χιλιόμετρα την ώρα, ταχύτητα πολύ μικρότερη από αυτή που εκτελούνται συνήθως τα σουτ.

Brazil's World Cup 2014 host cities are seen at night in this satellite image from the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) on the Suomi NPP satellite, captured on August 4, 2013. Home to roughly 190 million people, Brazil is the largest country in South America and the fifth largest in the world by area (8.5 million square kilometers). As shown in the image above, Brazil stretches about 4,000 kilometers from north to south and from east to west. The coastal cities of São Paulo and Rio de Janeiro (below) are the centerpieces of the most densely populated part of the country. In 2014, twelve cities are hosting World Cup matches,including Brasilia, Belo Horizonte, Manaus, Fortaleza, Cuiaba, Curitiba, Porto Alegre, Natal, Recife, Salvador, Rio de Janeiro, and São Paulo. Image Credit: NASA/Suomi NPP/Earth Observatory

The nighttime view was made possible by the VIIRS day-night band which detects light in a range of wavelengths from green to near-infrared, and uses light intensification to enable the detection of dim signals. The instrument can sense light 100,000 times fainter than the conventional visible light sensors, making it very sensitive to things like moonlight and city lights. Unlike a film camera that captures a photograph in one exposure, VIIRS produces an image by repeatedly scanning a scene and resolving it as millions of individual picture elements, or pixels. The day-night band goes a step further, determining on-the-fly whether to use its low, medium, or high-gain mode. If a pixel is very bright, a low-gain mode on the sensor prevents the pixel from over-saturating. If the pixel is dark, the signal will be amplified. Suomi NPP is the result of a partnership between NASA, the National Oceanic and Atmospheric Administration, and the Department of Defense. Image Credit: NASA/Suomi NPP/Earth Observatory

Ευχές για το μουντιάλ που ξεκινίνησε στη Βραζιλία, από τους αστροναύτες του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού, που έπαιξαν και λίγη … διαστημική μπάλα. United States astronauts Reid Wiseman and Steve Swanson and German astronaut Alexander Gerst will be cheering on their teams from some 230 miles above Earth aboard the International Space Station. Image Credit: NASA TV

Προς τιμήν του Παγκοσμίου Κυπέλλου Ποδοσφαίρου 2014, η NASA έδωσε στη δημοσιότητα την παραπάνω εικόνα που δείχνει το μέγεθος του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού σε σύγκριση με ένα γήπεδο ποδοσφαίρου. In honor of World Cup 2014 kicking off in Brazil, NASA presents a graphic showing the relative size of the International Space Station compared to a soccer field, also known as a football field or football pitch. The station, including its large solar arrays, spans nearly the area of the entire field, and weighs 924,739 pounds. The complex now has more livable room than a conventional six-bedroom house, and has two bathrooms, a gymnasium and a 360-degree bay window.