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月球表面成為一種“校準工具”

簡介:地球表面千變萬化,月球表面比較穩定。月球視覺上的如一為校準和定位工具提供了可能。

月球相對靜止的表面是地球觀測儀器理想的校準候選物件。

事物不停地在變化。這個令人生畏的想法在任何時候都被證明是一個正確的結論,但當涉及到校準在地球表面觀測的儀器時,需要一個視覺上一致的物體,那就是月球。有了月球,儀器就可以確保從地球那兒採集到的環境資料質量上乘,並且更加可靠。

當地球表面繼續進化時,月球的表面在數百萬年來保持著不變的狀態。除了偶爾的流星體撞擊外,月球的表面幾乎沒有改變,這使得它成為配置這些儀器的最佳候選。歐洲航天局(ESA)領導的一個專案現在正在計劃著提高月球的實用性。

出於這個原因,一組科學家來到了西班牙特內里費島的泰德山的山坡上,避開雲層和空氣中的灰塵來觀察月球。他們在泰德山上安裝了一個專門用來測量夜間月光變化的儀器,來提高未來月球校準工作的準確性。

“全球的太空機構都使用月球作為一個評估、監測地球光學觀測儀器的校準,”負責監督這個專案馬克·布維解釋說,“這些儀器在發射前都會經過仔細校準,但在太空中,由於輻射、透鏡汙染或機械變化,它們的效能可能會逐漸漂移。

“我們需要確定,從地球接收到的光線的變化代表了地面的真實變化,而不是儀器的變化。因此,我們需要一個代表不變、穩定光源的校準目標,以查明在空間儀器測量中任何效能漂移。”

有一些任務使用內部校準裝置,還有一些任務利用相對不變的陸地特徵,比如沙漠中的平原、海洋或鹽灘來完成這種配置。在這個ESA領導的專案中,研究人員可以模擬來自這些目標事物的輻射。但是從地球上校準的問題是,土地仍然會隨著時間而變化。

“與地球上的任何地方相比,月球表面是不變的,”馬克補充道,“因此,很多地球觀測任務利用月亮來監測其校準的穩定性,無論是從低地球軌道還是地球同步軌道。”

“主要的問題是,無論我們從哪裡看,我們看到的月亮並不總是同一個月亮。它沒有整齊的、圍繞著地球的圓形軌道, 地球在繞著太陽轉時也沒有完美的圓形軌道。在月亮週期的每28天中,我們並不總是能看到完全相同的一面:有時我們在側面或頂部看到的更多,這就是我們所知的月球天平動。”

“事實上,月球需要18年才能回到它現在的樣子。”

一個太陽光度計現在安置在泰德山上。這類似於在測量大氣中粒子的全球光度計網路。這個儀器的不同之處在於它是經過精心設計的,可以在夜間工作,測量月光的強度。

由於得到了歐空局活動倡議的支援,該專案正由一個聯盟負責,該聯盟包括英國國家物理實驗室、西班牙瓦拉多利德大學和比利時的維託(佛蘭德斯技術研究所)。

“去年舉行了一次月球校準會議,與會者來自美國國家航空航天局(NASA)、美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)、法國空間研究中心(CNES)、日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)和中國,”馬克補充說。

“有很多人都對這個專案感到興奮——比如美國和中國的努力說明了一切。因為成功會使我們能夠聯絡過去、現在和未來的光學觀測任務共同校準參考,讓資料更容易交叉比較,豐富我們對地球環境的整體認識。”

“我們希望改進後的模型能在十年內投入使用。”

FY:Draco

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