달 궤도 이미지 복구 프로젝트
Lunar Orbiter Image Recovery Project달 탐사선 이미지 복구 프로젝트(LOIRP)는 1966년과 1967년 달에 보낸 달 탐사선 5대의 아날로그 데이터 테이프를 디지털화하는 프로젝트로 NASA, 스카이코프, 스페이스리프 인터랙티브, 개인 등이 자금을 지원하고 있다.[1]
이 프로젝트에 의해 성공적으로 복구된 첫 번째 이미지는 2008년 11월에 발표되었다.그것은 1966년 8월에 찍은 달에서 찍은 지구의 첫 번째 사진이었다.2014년 2월 20일, 이 프로젝트는 프로젝트의 1차 테이프 캡처 부분을 완료했다고 발표했다.[2]중간 해상도 이미지 1개, 고해상도 이미지 1개, 3개 중 일부가 누락된 것은 기록 당시 오류가 있었기 때문으로 보인다.[3]나머지 달의 궤도 이미지는 성공적으로 복구되었고[2] NASA의 행성 데이터 시스템에 발표되었다.[4]
배경
달 탐사선이 촬영한 영상은 주로 유인 아폴로호의 착륙지점을 찾는 데 사용되었다.일단 그러한 임무가 끝나면, 약 1,500개의 테이프에 있는 데이터는 그 목적을 달성했기 때문에 대부분 잊혀졌다.원본 테이프들은 메릴랜드 주에 있는 정부가 20년 동안 세심하게 보관했다.1986년 캘리포니아주 패서디나에 있는 NASA 제트추진연구소(JPL)에 이 테이프가 다시 공개되었을 때, 이 테이프들의 폐기 여부에 대한 결정은 JPL 기록보관자인 낸시 에반스의 책임이 되었다.그녀는 테이프를 보존해야 한다고 결정했다.그녀는 "도덕적으로 이런 것들을 없앨 수 없었다"[5]고 회상했다.
몇 년 안에 낸시 에반스와 몇몇 동료들은 나사의 자금으로 작은 프로젝트를 시작할 수 있었다.그들은 간신히 4개의 희귀한 Ampex FR-900 테이프 드라이브 - FAA, USAF, NASA와 같은 정부 기관에서만 사용하던 고도로 전문화된 드라이브. (FR-900의 전송은 2인치 쿼드플렉스 비디오테이프 포맷으로 개조되었는데, FR-900의 경우에 한해, 이 드라이브는 I를 위한 어떤 유형의 광대역 아날로그 신호도 기록하도록 설계되었다.2인치 쿼드의 경우처럼 비디오 신호가 아닌 충돌 또는 기타 목적)시간이 지남에 따라 Evans의 팀은 다양한 정부 잉여 자료로부터 테이프 드라이브에 필요한 문서와 예비 부품도 수집했다.
이 프로젝트는 테이프에서 원시 아날로그 데이터를 얻는 데 성공했지만, 이미지를 생성하기 위해, 그들은 달 탐사선 프로그램에서 사용되었지만 더 이상 존재하지 않는 특수 분쇄 하드웨어가 필요하다는 것을 발견했다.그 팀의 구성원들은 하드웨어를 만들기 위해 NASA와 개인 정보원으로부터 자금을 받으려고 시도했지만 성공하지 못했다.결국, 낸시 에반스와 마크 넬슨 둘 다 테이프 드라이브가 에반스의 차고에 있는 동안 다른 프로젝트에 착수했다.[6]
2004년, 필립 호젬파는 워싱턴 D.C.에 있는 NASA 역사 사무실에서 달 궤도 프로그램에 대한 연구를 하고 있었다.그 기록보관소에서 그는 위에서 설명한 바와 같이 달 탐사선 이미지를 디지털화하자는 마크 넬슨의 제안이 담긴 1996년의 메모를 우연히 발견했다.약 1년간의 수색 끝에 호젬파는 마크 넬슨과 접촉했다.[7]두 사람은 지원금을 찾아 루나 오비터 테이프 복구 작업을 다시 시작하기로 했다.그들은 NASA 에임스 연구 센터의 젠 홀드만과 접촉했다.
2007년 초 호젬파는 웹사이트 NASASpaceflight.com에서 루나 오비터 테이프 복구 노력에 대해 언급했다.결과적으로 데니스 윙고는 그 포럼을 통해 필립 호젬파에게 연락을 했다.호젬파는 윙고를 넬슨과 에반스와 접촉시켰고, 그들은 윙고를 팀에 합류하도록 초대했다.위에서 언급한 테이프 드라이브 외에도, Nelson은 여러 개의 테이프 헤드를 얻을 수 있었다.[8]테이프 드라이브는 원래 달 탐사선 데이터 테이프를 읽기 위한 어떤 노력에도 절대적으로 필요했다.
데니스 윙고는 항공우주공학 회사인 스카이코프의 사장으로 우주와 컴퓨터 기술 분야에서 오랫동안 일해 왔다.그는 테이프 드라이브의 리노베이션 관리에 대처하기 위한 기술적 기술을 습득할 수 있고, NASA에서 연락처를 찾을 수 있으며, 가장 중요한 것은, 달이 다시 뜨거운 자산이 되고 있다는 것을 알고 있었다.Wingo는 "테이프 드라이브와 테이프의 가치를 알았다"[5]고 말했다.또 다른 단체는 "향후 달 탐사가 달 공동체에 활력을 불어넣고 달 탐사선 데이터에 대한 관심을 새롭게 했다"[9]고 쓰면서 같은 생각을 했다.
새로운 우주선인 달정찰궤도선(LRO)이 2009년 6월 23일 달 궤도에 진입했고, 테스트를 거쳐 9월에 사진 임무를 시작했다.[10]LRO의 주요 목표 중 하나는 달 표면에서 일하는 사람들의 위험을 결정하는 것이다.LRO는 아폴로 시대의 궤도에서 달을 찍은 최고 해상도의 이미지와 견줄 만한 표면의 이미지를 만들 수 있다.오리지널 루나 오비터 이미지는 LRO의 사진 촬영 전에 달 궤도에서 찍은 가장 높은 해상도 이미지였다.[11]디지털화된 달 궤도 탐사선 이미지는 달 표면의 변화를 연구하는 과학자들에게 매우 소중할 것이다.
전문지식 및 시설
2007년 2월, Wingo는 에반스의 차고에서 처음으로 4개의 Ampex FR-900 테이프 드라이브를 방문했다.각각의 드라이브는 높이가 약 1.8m, 너비가 3피트(0.9m)로 냉장고처럼 깊었고, 무게는 약 600파운드(270kg)이었다.이것들은 모두 두꺼운 먼지 층과 거미줄 층으로 덮여 있었다.그것들은 달 영상과 관련된 데이터의 하드 카피와 함께 테이프 드라이브에 대한 설명서 및 도식 팔레트와 함께 저장되었다.한편 이 테이프들은 기후가 통제하는 창고에 안전하게 보관되어 있었다.약 1,500개의 테이프가 있었는데, 모두 박스에 포장되어 있었고, 팔레트에 4개의 깊이를 쌓고, 축소 포장되어 있었다.[12]
NASA 전 직원이자 스페이스Ref Interactive 사장인 윙고와 키스 코윙은 현재 달 탐사선 이미지 복구 프로젝트(LOIRP)의 공동 책임자로 활동했다.코윙과 윙고 모두 프로젝트를 시작하는 데 필요한 자금을 제공했다.그들은 1년 동안 더 많은 자금, 시설, 문서, 전문지식을 찾았다.NASA 아메스 연구센터의 피트 워든 소장은 복구 프로젝트를 시작할 자금과 시설이 발견될 때까지 테이프 드라이브와 테이프를 사용하지 않는 창고 공간에 보관하기로 합의했다.
2007년 4월 제트추진연구소는 이 테이프를 아메스 연구소의 보관소에 공개했다.에반스는 또한 FR-900 드라이브의 소유권을 윙고와 코윙에게 양도했다.Wingo와 Cowing은 두 대의 트랜스퍼 트럭을 빌려 테이프 드라이브와 문서를 한 대의 트럭에 싣고, 아날로그 데이터 테이프의 팔레트를 다른 트럭에 실었다.그 후 카우잉과 윙고는 버뱅크에서 캘리포니아 마운틴뷰까지 트럭을 몰았다.그 후, 그 프로젝트에 대한 자금 지원이 모색되면서 드라이브와 테이프는 다음 해 동안 보관소에 보관되었다.
이 팀은 적절한 냉난방이 가능한 시설과 싱크대를 요구했기 때문에, 아메스 연구 센터 문 밖에 있는 빈 건물들은 이발소와 몇 주 전에 문을 닫았던 맥도날드 레스토랑의 두 개로 줄어들었다.이발소는 비교적 규모가 작았기 때문에 그곳에서 일하려면 테이프를 별도의 창고에 보관해야 했을 것이다.반면에, 이전의 맥도날드는 훨씬 더 크고, 좋은 조명, 적절한 전력, 에어컨, 그리고 주차 시설을 가지고 있었다.그 건물은 전기 배선에 약간의 개선이 필요한 것으로 밝혀졌다.2008년 7월까지, 그 팀은 현재 "맥문"으로 불리는 옛 맥도날드 (빌딩 596)에 입주했다.
윙고와 코윙은 FR-900 시리즈를 포함해 아날로그 테이프 기계로 오랫동안 작업한 경험이 있는 미 육군 베테랑 켄 진에게서 빠르게 더 많은 전문성을 찾았다.우연히, 진의 형은 NASA 아메스 연구소에서 일했고 윙고와 코윙잉이 처음 진과 연락을 하게 된 것은 이 우연을 통해서다.NASA 본부의 켄 다비디안의 도움으로, 2008년에 드라이브를 수리할 수 있고 원본 테이프에서 이미지를 복구할 수 있다는 것을 보여주는 시범 프로젝트에 대한 자금 지원이 발견되었다.첫 번째 과제는 테이프 드라이브를 체계적으로 분해하고 청소하는 것이었습니다.한편, Zin은 테이프 드라이브의 시스템을 테스트하고 교체 및 개조할 장치 목록을 만들기 시작했다.이 드라이브를 위한 부품은 이베이, 온라인 전자 부품 매장 및 기타 장소에서 구입되었다.
경영진 및 협력사 모집
윙고와 코윙은 부품 주문, 자금 관리, 장비 잉여 야드 수색, 리퍼베이션 기업 연구, 프로젝트 협력사 모집 등 프로젝트 운영에 뛰어들었다.그는 이메일 뉴스레터를 보내기 시작했고, 그 뉴스레터는 나중에 블로그인 MoonViews.com으로 전환되었고, 프로젝트의 페이스북 페이지에 사진을 게시했다.인근 산호세 주립대 학생 인턴을 모집했는데, 팀은 암펙스 퇴직 직원과 도움이 될 만한 청중들이 있는 블로그 작가들에게 도움을 요청했다.달 궤도선 영화를 디지털화하려는 USGS 프로젝트의 리사 가디스 박사나 달 궤도선 데이터를 자기 테이프에 저장할 것을 권고하는 메모를 쓴 찰리 번 등 매일 매문의 새로운 방문객이 있는 것 같았다.이 프로젝트는 로스앤젤레스 타임즈,[5] 컴퓨터 월드,[13] 내셔널 지오그래픽,[14] AP,[15] 아메리칸 라이브러리,[16] 지역 뉴스,[17] 그리고 수많은 블로그에 보도되었다.[18][19][20]
모든 뉴스 기사에는 그 이미지들이 역사의 중요한 조각이라는 메시지가 포함되었지만, 그것들에는 반복되지 않은 시간, 장소, 질에 대한 과학적인 데이터가 담겨 있다.이것들은 달과 지구의 기후에 대한 현재의 연구에 도움을 줄 수 있는 이미지들이다.심지어 LOIRP 팀의 노력으로부터 이익을 얻을 수 있는 동일한 테이프 드라이브를 사용하여 기록된 같은 시대의 다른 손실 데이터도 있을 수 있다.[5][13][21]
미디어 및 메타데이터
맥문스에 입주한 지 얼마 되지 않아 NASA Astrobiology Academy의 학생들이 모집되어 상자 안의 모든 테이프를 제거하고, 테이프를 순서대로 놓았다.각 테이프는 테이프 드라이브에서 실행하는 데 약 1시간이 걸리며, 고해상도 이미지 1개와 중해상도 이미지 1개가 저장된다.[22]1970년대 초반에 보관되었을 때, 각 테이프 릴에는 라벨이 붙어 있었고, 투명한 비닐 봉지에 싸여 있었고, 뮤-메탈 깡통에 싸여 있었고, 노란 플라스틱 테이프로 봉해져 있었다.테이프 용기 외부에 추가 라벨이 부착되었다.각 테이프에는 보통 MT_19, WT_45, GT_46과 같이 2개의 문자와 2개의 숫자로 구성된 코드가 붙어 있다. 아스트로바이러스의 한 학생은 첫 글자가 그 용기의 테이프에 데이터를 기록한 지상국을 가리킨다는 것을 깨달았다: "M"은 그 테이프가 스페인 마드리드에서 녹음되었다는 것을 나타내고, "W"는 테이프를 가리킨다.이 테이프는 오스트레일리아의 우메라에서 녹음되었고, "G"는 이 테이프가 캘리포니아의 골드스톤에서 녹음되었음을 나타낸다.이 추측은 지상국 운영자가 테이프와 녹음 내용을 낭독하는 몇 개의 테이프가 시작될 때 오디오 트랙을 들었을 때 확인되었다."M"으로 표시된 테이프에서 운영자는 스페인어 억양이 뚜렷하다."W"로 표시된 테이프에서 운영자는 호주 억양이 뚜렷하다."G"로 표시된 테이프에서 교환원은 미국식 억양으로 말한다.때때로 오디오 트랙은 한 추적 스테이션의 운영자가 다른 추적 스테이션의 운영자와 대화하는 것을 포착한다.각 테이프의 오프닝 오디오는 로컬 타임과 유니버설 타임에 녹음된 날짜를 포함한다.
테이프에는 다른 많은 혼란스러운 문제들이 있다.각각의 테이프는 완전한 한 쌍의 이미지를 담도록 되어 있지만, 어떤 테이프는 단지 몇 분간의 오디오 신호를 포함하고, 어떤 테이프는 이미지의 아주 작은 부분을 계속해서 포함하고 있다.프로젝트 초기에는 가장 가치와 영향력이 큰 이미지를 구조하고 싶었지만, 이렇게 흐트러진 테이프 배열에서 이미지를 찾는 것이 매우 시간 집약적이라는 것을 알게 되었다.[citation needed]
하드웨어 및 자금 지원
완성되고 작동하는 자기 테이프 구동 시스템에서는 테이프 구동 헤드가 테이프에 매우 특정한 자기장을 적용하고, 그 다음 테이프는 전류의 변화를 유도하여 캡처한다.그런 다음 달 궤도 테이프의 데이터는 디지털 처리를 위해 컴퓨터에 공급될 수 있도록 디모듈레이터를 통해, 아날로그-디지털 변환기를 통해 실행된다.각 이미지는 테이프에 있는 스트립으로 나누어져 있기 때문에 컴퓨터는 스트립을 하나로 모아 전체 이미지를 만드는 데 사용된다.[22]프로젝트를 시작하기도 전에, 연구팀은 위험을 평가했고, 두 가지가 있다고 판단했다: 하나는 테이프가 읽을 수 없을 정도로 악화되었다는 것이고, 두 번째는 테이프 드라이브가 테이프를 읽을 수 없을 것이라는 것이었다.프로젝트의 이정표는 최소한의 비용으로 가능한 한 빨리 이러한 위험을 시험하기 위해 개발되었다.[citation needed]
일단 2008년 7월 사업이 본격적으로 시작되자 성과는 빠르게 다가왔다.아직 많은 부품을 교체해야 하는 것이 분명했지만 불과 2주 만에 최초의 테이프 드라이브에 전원이 공급되었다.[23]또 한 주간의 청소와 테스트 결과, 4개의 드라이브와 예비 부품 묶음 중 하나의 테이프 드라이브를 구동하기에 충분한 양의 전원 공급 장치가 있었고, 드라이브에 최소한 1개의 작업 헤드가 있는 것으로 나타났다.[24]헤드는 테이프를 만지고 데이터를 읽고 쓰는 메커니즘이기 때문에 절대적으로 중요하다. 암펙스 FR-900 테이프 드라이브의 경우 헤드는 1974년 이후 제조되지 않았고 교체할 수 없으며, 단 하나의 작은 회사에 의해서만 큰 비용을 들여 리퍼브할 수 있다.[25][26]
부품 수리 및 교체, 테스트 및 튜닝 메커니즘을 한 달 더 거친 후, 이 프로젝트는 테이프가 좋다는 최초의 확실한 결과를 얻었다.각 테이프는 오퍼레이터의 짧은 표준형식 오디오 클립으로 시작하며, 테이프 드라이브는 오디오 신호를 읽을 수 있었다.(오디오의 샘플을 들어라.)이것은 달 탐사선 데이터를 테이프에서 판독하는 데 필요한 비디오 헤드를 사용하지 않지만, 이것은 테이프가 변질되지 않았고 테이프 드라이브의 많은 하위 시스템이 정상 작동하고 있음을 보여주었다.[27]
테이프 드라이브에 대한 설명서가 상당히 불완전하여 팀이 테이프 드라이브를 수리, 유지 보수 및 사용하는 올바른 방법을 이해할 수 없었다.은퇴한 기술자나 고령의 기술자들이 최근에 그들의 차고를 치웠다는 것이 종종 밝혀지기 때문에, 문서에 대한 검색은 광범위하고 대개는 실망스러웠다.데니스 윙고는 블로그에 올린 글에서 "최근 6개월 동안 몇 번이나 비슷한 매뉴얼 이야기를 들었는지 말할 수 없다"고 말했다.마침 그 팀은 친구의 친구로부터 애퍼처 카드(컴퓨터 펀치 카드에 내장된 마이크로필름)에 저장된 유지보수 문서의 모노드가 암펙스 필드 엔지니어링의 은퇴한 책임자에 의해 저장되었다는 소식을 들었다.이 문서를 통해 팀은 테이프 드라이브를 수리하고 기계 장치를 정렬하기 위한 올바른 절차를 이해할 수 있을 것이다.[28][29]
복구의 이 시점에서 테이프의 분해가 가장 큰 쟁점이 되어 있었다.이 시스템과 함께 온 계량판이 맞는지, 다른 계량판이 필요한지, 아니면 이것과 다른 계량판이 필요한지, 팀은 확신할 수 없었다.동시에, 그들은 테이프를 발견했는데, 시작 부분의 오디오 클립으로부터, 마치 이미지들 중 한 개의 분절된 녹음이 포함된 것처럼 들렸다.이 테이프에서 이미지를 생성하기 위해 디모듈레이터가 필요하지 않다는 것을 의미했기 때문에 이것은 행운의 기회였다.팀이 이 이미지를 복구할 수 있다면, 이 프로젝트는 "테이프를 재생할 수 있을 정도로 드라이브를 리퍼할 수 있다"[27]는 것을 증명할 것이다.작업은 계속됐고, 연구팀은 어떤 테이프가 어떤 이미지를 담고 있는지 연구하는 과정을 설명하기 위해 테크노아카이로지라는 용어를 만들었다.
블로그에 올린 글들은 계속되었지만, NASA가 갑자기 기자회견을 발표하기 전까지는 내용이 거의 없었다.[citation needed]2008년 11월 13일 NASA는 기자회견을 열고 1966년 8월 23일 지구의 놀라운 모습을 최초로 달에서 공개한다고 발표했다.이는 테이프와 테이프 드라이브가 모두 좋다는 것을 보여주는 중요한 이정표였다.예비 분석 결과, 이 이미지는 "동적 범위보다 4배 높은 ...필름 이미지 및 최대 2배의 최종 해상도"라고 말했다.[30]미 항공우주국(ESMD)은 지금까지 10만 달러의 적은 보조금을 받고 이 팀을 후원했다.이러한 결과로, 드라이브의 주요 복원을 완료하고 다른 테이프에 필요한 하드웨어 감산(demodulation)을 만들기 위해 추가로 150,000달러의 자금이 출시되었다.아메스의 NASA 달과학연구소 그레고리 슈미트 부소장은 "이미지 회수 능력을 입증한 만큼 테이프 드라이브의 복원을 완료하고 나머지 테이프에 있는 모든 이미지를 회수하는 방향으로 나아가는 것이 목표"라고 말했다.[31]
한 달도 안 돼 다음 번 재원이 이뤄졌고 본격적인 복구가 시작됐다.[32]헤드, 캡스턴, 로터 모터는 서로 다른 두 회사에 의해 복구되고 있었다.인구 감소에 대한 새로운 문서들이 발견되었고, 그 팀은 손으로 판자를 만들기 시작했다.낡은 벨트를 교체하기 위해 맞춤 벨트를 제작하고 있었다.디지털 이미지를 처리하기 위해 소프트웨어가 작성되고 있었다.가장 많은 비용이 든 것은 각 개장에 약 8,000달러의 비용이 드는 머리였다.[citation needed]
2009년 3월 21일, 연구팀은 새로 완성한 감산 시스템을 사용하여 테이프 중 하나에서 촬영되지 않은 이미지를 구했다고 발표했다.코페르니쿠스 분화구의 이미지는 1966년 11월 24일에 찍은 달 궤도선 2호 우주선에서 나온 것이다.NASA의 과학자 마틴 스웨트닉은 1966년 타임지의 기사에서 이 이미지를 "세기의 위대한 사진 중 하나"[33]라고 칭했다.
4월까지, 그 팀은 30개의 이미지를 디지털화했다.[17]몇 달 후 컴퓨터월드의 한 기사는 이 프로젝트가 60만 달러의 새로운 보조금을 받았으며 2010년 2월까지 모든 이미지를 완전히 디지털화하기를 희망한다고 밝혔다.신규 자금 대부분은 NASA에서 나왔지만, 약 10%는 다른 기부자들로부터 나왔다.[13]이 새로운 자금 지원을 통해 2009년 11월까지 두 번째 테이프 드라이브를 완전 가동할 수 있게 되었고, 이로 인해 이미지 복원 과정이 훨씬 빨라졌다.[34]
앰펙스 FR-900 헤드는 전 세계에서 유일하게 앰펙스와 RCA 쿼드플렉스 비디오 헤드를 리퍼포밍한 콜로라도 스프링스의 비디오마그네틱스에 의해 리퍼브되었다.[25][26]
미래보존
2017년 4월까지 NASA 임무용 디지털 저장소와 지상 지원 데이터인 NASA 행성 데이터 시스템(PDS)에 모든 이미지가 전달됐다.LOIRP PDS 제출에 대한 안전 점검은 2017년 5월에 시작되었다.LOIRP 온라인 데이터 볼륨은 2018년 1월 31일 PDS Cartography and Imaging Sciences 노드에서 NASA에 의해 대중 접근을 위해 발행되었다.[4]
참고 항목
- 아폴로 11호 테이프 분실
- 2014년 달 궤도 탐사선인 국제 행성 탐사선(International Cometic Explorer)이 달 궤도 탐사선의 많은 회원에 의해 재접촉했다.
참조
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When the photograph was published, in 1966, it looked like a newsprint version of a high-contrast snapshot from space, a stark scattering of whites and blacks. The data from the lunar orbiter was stored on old analog tape drives. Now, imaging experts at NASA have digitized those drives — mining data that could not be recovered when they were first made — and produced a high-resolution version of that historic photograph.
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추가 읽기
- 출판물
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{{cite journal}}:Cite 저널은 필요로 한다.journal=(도움말) - Wingo, D. R.; Byrne, C. J. (March 2011). Analysis of Lunar Orbiter Images Recovered from Analog Tape. 42nd Lunar and Planetary Science Conference. March 7–11, 2011. The Woodlands, Texas. p. 2085. Bibcode:2011LPI....42.2085W. LPI Contribution No. 1608.
- Wingo, D. R.; Cowing, K. L.; Epps, A. (July 17, 2012). "Comparison of LO Copernicus Central Uplift with LRO LROC Mosaic" (PDF). MoonViews.
- 뉴스
- Bierend, Doug (April 23, 2014). "The Hackers Who Recovered NASA's Lost Lunar Photos". Wired.
- Borenstein, Seth (November 13, 2008). "Long-lost lunar photos get another day in the sun". USA Today. Associated Press.
- Diaz, Jesus (November 16, 2008). "NASA Scales Up 1966's Moon Image to Amazing Ultra-High Resolution". Gizmodo.
- Riebeek, Holli (November 15, 2008). "Earthrise 1966". NASA.gov.
- Terdiman, Daniel (November 13, 2008). "NASA unveils lunar image recovery project". CNET.