NASA利用反射的月光提高衛星觀測數據精確度
反射的月光是一個穩定光源,研究人員正在利用它來提高地球觀測衛星之間測量的準確性和一致性。月球是非常穩定的,在很大程度上不受地球上氣候等因素的影響。它成為一個非常好的校準參考。
Air-LUSI飛行是NASA全面衛星校準和驗證工作的一部分。其結果將補充地面站點,如內華達州的Railroad Valley Playa,並將共同為軌道衛星提供一個強大的校準數據集。
NASA有20多顆地球觀測衛星,為研究人員提供了關於相互聯繫的地球系統的全球視角。其中許多衛星測量地球表面、水和大氣層反射、散射、吸收或發射的光波。這種光包括人類看到的可見光,以及不可見的紫外線和紅外線波長,以及兩者之間的一切。就像管弦樂隊中的樂器一樣,各個衛星儀器需要相互”調和”,以便研究人員能夠從他們的數據中獲得最大的收益。
通過使用月球作為一個”音叉”,科學家們可以更容易地比較來自不同衛星的數據,以觀察長期以來的全球變化。這就是Air-LUSI的作用。與美國國家標準與技術研究所(NIST)、美國地質調查局和麥克馬斯特大學合作開發的Air-LUSI是一個測量月球表面反射光量的望遠鏡,以評估地球觀測衛星從月光中獲得的能量。
它被安裝在ER-2飛機上,由NASA位於加利福尼亞州帕姆代爾的阿姆斯特朗飛行研究中心管理和飛行。ER-2是一架高空飛機,在7萬英尺高空飛行,高於95%的大氣層,大氣層可以散射或吸收反射的太陽光。這使得Air-LUSI能夠收集非常準確的、可由NIST追踪的測量結果,這些測量結果類似於衛星從軌道上進行的測量。為了提高月球反射率模型的準確性,在三月的飛行中,ER-2飛機在滿月前的四個晚上對月球進行了測量。
這種機載方法的優點是可以在月球的不同階段研究月光,同時可以在兩次飛行之間將儀器帶回來進行評估、維護,必要時還可以進行維修。空氣-LUSI光譜儀被密封在一個外殼內,使儀器始終處於海平面溫度和壓力下。由望遠鏡收集的光線進入一個積分球,積分球將光線引向光譜儀,這是一個測量光波變化的儀器。空氣-LUSI光譜儀在2019年11月首次進行了類似的飛行。從那時起,團隊繼續改進儀器的準確性。
該團隊改進了內部顯示器,因此他們可以在更大的波長范圍內更好地檢查儀器的準確性,從紫外線到近紅外。他們還能夠重新設計積分球,以消除溫度變化帶來的微小影響。