近日，一個(gè)數(shù)千小時(shí)的新發(fā)行音頻為人們講述了阿波羅11號(hào)月球任務(wù)的后臺(tái)故事

近日，一個(gè)數(shù)千小時(shí)的新發(fā)行音頻為人們講述了阿波羅11號(hào)月球任務(wù)的后臺(tái)故事：一組工程師花了數(shù)年時(shí)間為舊的NASA磁帶賦予了新的生命。

在阿波羅11號(hào)任務(wù)期間，宇航員巴茲奧爾德林?jǐn)y帶早期阿波羅科學(xué)實(shí)驗(yàn)包的兩個(gè)組成部分。

圖片來源：NASA

NASA（科學(xué)內(nèi)部） - 1969年7月20日，就在東部時(shí)間晚上11點(diǎn)之前，尼爾阿姆斯特朗在另一個(gè)世界上種下了第一個(gè)人類足跡。這是一個(gè)充滿了星球的旅程中的決定性時(shí)刻。

幾天前，阿姆斯特朗和他的同伴宇航員巴茲奧爾德林和邁克爾柯林斯在一枚重達(dá)620萬磅的火箭上空飛行，開始了為期8天的月球之旅，其中包括短暫停留在月球的寧靜之海然后飛濺到太平洋。

在整個(gè)緊張任務(wù)期間，NASA記錄了宇航員，任務(wù)控制和后臺(tái)支持人員之間數(shù)千小時(shí)的音頻通信。

幾十年來，大多數(shù)這些磁帶都存放在存儲(chǔ)器中。只有一小部分音頻 - 如阿姆斯特朗著名的月球第一句話 - 才被公之于眾。但是現(xiàn)在，經(jīng)過多年的數(shù)字化和處理錄音帶音頻的項(xiàng)目給這一歷史性記錄帶來了新的生機(jī)。

該項(xiàng)目的原始動(dòng)力僅僅是找到大量音頻數(shù)據(jù)，以幫助開發(fā)評估團(tuán)隊(duì)如何協(xié)同工作的工具。

但對于NASA愛好者，學(xué)生和公眾來說，音頻也提供了從新的角度重溫這些歷史時(shí)刻的機(jī)會(huì)。

“我認(rèn)為阿波羅11號(hào)是人類歷史上最偉大的工程成就之一，”參與該項(xiàng)目的美國宇航局約翰遜航天中心音頻工程師Greg Wiseman說?！暗窃虏粌H僅是尼爾阿姆斯特朗。整個(gè)團(tuán)隊(duì)都在一起努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，所有這些音頻都是故事的一部分。“

世界上只有一臺(tái)機(jī)器可以播放磁帶

在阿波羅任務(wù)結(jié)束后，大多數(shù)錄音帶最終都進(jìn)入了馬里蘭州大學(xué)公園的國家檔案和記錄管理局大樓。該項(xiàng)目的第一步是找到它們。

“有很多電子郵件從我那里傳給NASA代表，他們試圖找出這些磁帶的位置，”懷斯曼說。這個(gè)過程讓他想起了印第安納瓊斯的最后一幕和失落方舟的攻略，在那里觀眾看到方舟存放在一個(gè)巨大的倉庫里?！霸谶@片浩瀚的歷史寶藏中找到幾箱錄音帶可能很困難，”懷斯曼在后來的電子郵件中寫道。

在德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的電氣工程研究員約翰·漢森（John Hansen）與美國國家航空航天局（NASA）就音頻請求進(jìn)行了聯(lián)系之后，他們開始追捕。漢森正在領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)開發(fā)語音技術(shù)的項(xiàng)目，以解析解決問題的小組的長錄音，并正在尋找測試數(shù)據(jù)。Apollo音頻符合要求，但下一個(gè)挑戰(zhàn)是20世紀(jì)中期的模擬技術(shù)。

現(xiàn)有的磁帶只能在名為SoundScriber的機(jī)器上播放，SoundScriber是一個(gè)大的米色和綠色裝置，配有真空管。美國國家航空航天局有兩臺(tái)機(jī)器，但第一臺(tái)機(jī)器被拆分用于制造第二臺(tái)機(jī)器。

“這個(gè)星球上只剩下一臺(tái)可以解碼[音頻]的機(jī)器”，UT達(dá)拉斯的研究員Abhijeet Sangwan也參與了這個(gè)項(xiàng)目。

John Hansen在SoundScriber機(jī)器旁邊擺姿勢，這是唯一能夠播放Apollo任務(wù)模擬磁帶的設(shè)備。 

圖片來源：德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校

美國國家航空航天局（NASA）跟蹤了一名退休技術(shù)人員以幫助翻新機(jī)器，漢森和他的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并安裝了一個(gè)定制讀頭。美國國家航空航天局已經(jīng)在30軌磁帶上錄制了任務(wù)音頻，團(tuán)隊(duì)需要同時(shí)播放所有30首曲目，以最大限度地減少數(shù)字化所需的時(shí)間，并避免通過播放它們來破壞已有近50年歷史的磁帶。過度。

一切運(yùn)作完畢后，一名本科生每周五天運(yùn)行機(jī)器數(shù)月，以便捕獲Apollo 11磁帶的所有音頻，以及Apollo 13，Apollo 1和早期Gemini 8的大部分磁帶。（來自Apollos 1和13以及Gemini 8的音頻尚未被發(fā)布，研究人員現(xiàn)在正試圖獲得對剩余Apollo 13數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化的支持。）

語音處理社區(qū)的資源

Hansen和他的團(tuán)隊(duì)掌握了19,000小時(shí)的新數(shù)字化數(shù)據(jù)，開始了分析它的復(fù)雜任務(wù)。

他們構(gòu)建了軟件程序，用于檢測錄音中的語音，識(shí)別揚(yáng)聲器，通過揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)動(dòng)對音頻進(jìn)行分組，轉(zhuǎn)錄，以及檢測正面和負(fù)面情緒。大多數(shù)最先進(jìn)的語音識(shí)別算法都是針對簡短的交易語句而設(shè)計(jì)的，比如向Siri詢問天氣預(yù)報(bào)，因此NASA磁帶的絕對數(shù)量和復(fù)雜性帶來了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。

錄音長時(shí)間保持沉默，當(dāng)人們說話時(shí)，頻道經(jīng)常嘈雜，或者在背景中播放空對地通信 - 主要任務(wù)廣播。此外，工程師還講了一個(gè)特定于太空任務(wù)的方言，其中包含字典中沒有的單詞。他說，漢森和他的團(tuán)隊(duì)花了大約六個(gè)月的時(shí)間研究和收集NASA使用的所有首字母縮略詞，專門用于提高自動(dòng)語音識(shí)別性能。

在研究算法之后，研究人員在UT達(dá)拉斯校區(qū)建立了三個(gè)大型計(jì)算集群，并持續(xù)處理數(shù)據(jù)約七個(gè)月。他們制作的成績單的準(zhǔn)確度大約在60％到97％之間 - 不足以獲得所說內(nèi)容的真實(shí)歷史記錄，但對于幫助分析情緒很有價(jià)值，并且當(dāng)與說話者身份相結(jié)合時(shí)，了解參與度和解決問題的能力。團(tuán)隊(duì)成員的過程。

該團(tuán)隊(duì)希望他們開發(fā)的解決方案也可以應(yīng)用于諸如在漫長而緊張的火星之旅中監(jiān)控宇航員團(tuán)隊(duì)動(dòng)態(tài)的任務(wù)。更接近家庭，這些技術(shù)可以幫助分析和改善依賴實(shí)時(shí)音頻通信的大型團(tuán)隊(duì)的性能，例如應(yīng)急響應(yīng)單位或軍隊(duì) - 甚至更加平凡的事情，如電話會(huì)議。

漢森說，這些數(shù)據(jù)是語音處理社區(qū)的重要資源，因?yàn)樗乳L又自然。他在今年9月舉行的口語處理科學(xué)與技術(shù)國際會(huì)議上宣傳了這些數(shù)據(jù)，并鼓勵(lì)研究人員利用它為該領(lǐng)域的關(guān)鍵挑戰(zhàn)開發(fā)更好的工具。

但該項(xiàng)目的另一項(xiàng)重要任務(wù)是與公眾分享數(shù)據(jù)。

英雄背后的英雄

在明年夏天第一次登月50周年之前，美國宇航局已經(jīng)清除了Apollo 11音頻以供公眾發(fā)布。來自UT達(dá)拉斯的學(xué)生設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)探索阿波羅的網(wǎng)站，公眾可以在那里聽取任務(wù)中的一些關(guān)鍵時(shí)刻。

美國宇航局還將音頻上傳到archive.org，這是一個(gè)可公開訪問的文化藝術(shù)品互聯(lián)網(wǎng)圖書館，并與電影制作人分享，他們正在研究講述登月故事的新方法。關(guān)于阿波羅11號(hào)任務(wù)的許多回顧性項(xiàng)目，例如最近發(fā)行的電影“ 第一人”，都關(guān)注那些冒著生命危險(xiǎn)的宇航員的英雄事跡。但是還有數(shù)百個(gè)其他人的集體工作同樣重要，包括錄音帶中的600多個(gè)聲音。

“這些是英雄背后的英雄，”漢森說。

在發(fā)射控制中心內(nèi)部，人員觀看載有阿波羅11號(hào)宇航員的土星五號(hào)火箭升空。 

圖片來源：NASA 

目前居住在加拿大的軟件工程師Ben Feist正在利用音頻建立一個(gè)互動(dòng)網(wǎng)站，讓公眾可以探索整個(gè)阿波羅11號(hào)任務(wù)時(shí)間表。它將類似于Apollo17.org，這是他建立的網(wǎng)站，用于展示NASA最后一次登月任務(wù)的大量音頻，視頻和照片。然而，新近數(shù)字化的Apollo 11磁帶的后臺(tái)音頻通道提供了一種新型的幕后視角。

例如，當(dāng)阿姆斯特朗第一次登上月球時(shí)，他應(yīng)該立即抓住一些表面材料 - 稱為應(yīng)急樣本 - 以防任務(wù)必須中止。但是當(dāng)他開始探索和拍照時(shí)，他沒有找到任何材料。Feist說，有關(guān)于他是否要拿起樣本的后臺(tái)討論，工程師似乎不愿意提醒他正在向媒體直播的任務(wù)廣播。最后，CAPCOM--指定與任務(wù)控制的宇航員交談的人 - 通過告訴阿姆斯特朗他們看到他檢索應(yīng)急樣本解決了這個(gè)問題，巧妙地向宇航員發(fā)出信號(hào)，F(xiàn)eist解釋說。

Feist已處理音頻以消除顫動(dòng)和其他扭曲，并計(jì)劃在項(xiàng)目完成時(shí)將清理后的版本提供給國家檔案館。

由于錄音帶不斷錄音，他們捕捉到美國宇航局工作人員休息時(shí)間互相聊天或打電話給朋友和家人的瞬間。“他們就像我們一樣，”費(fèi)斯說。他們有時(shí)打電話回家說他們會(huì)遲到，或抱怨加班。

但是，當(dāng)許多聽過音頻部分的研究人員表示，當(dāng)工程師值班時(shí)，一種很酷的專業(yè)性得以實(shí)現(xiàn)。

“美國宇航局的工程師和科學(xué)家只是最專業(yè)的人，”漢森說?！坝行┦虑闀?huì)讓別人感到震驚，他們就像你一樣平靜?！?/span>

“他們非常專注，非常冷靜，”懷斯曼回應(yīng)道。

留給美國總統(tǒng)理查德尼克松的是滔滔不絕。在他們回到地球后向阿波羅11號(hào)船員致意后，他大聲說道，“ 這是自創(chuàng)世以來世界歷史上最偉大的一周?！?/span>

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