Månen har nøglen til at forbedre satellitbilleder af Jorden

Mange jordobservationssatellitter gør brug af en ekstra ingrediens for at sikre pålidelige, miljødata af god kvalitet:månen.

Mens jordens overflade hele tiden ændrer sig, månens ansigt har forblevet det samme i millioner af år, bortset fra lejlighedsvise meteoroidnedslag. Dette gør lyset, der reflekteres fra månens overflade, til en ideel kalibreringskilde for optiske jordobservationsinstrumenter. Nu har et ESA-ledet projekt planer om at gøre det endnu mere nyttigt.

Et instrument er blevet placeret højt på skråningerne af Mount Teide på Tenerife, over størstedelen af ​​skyer og luftbåret støv, designet til at måle natlige variationer i måneskin, at finpudse nøjagtigheden af ​​månekalibreringsindsatsen i fremtiden.

"Rumagenturer over hele kloden bruger månen til at vurdere og overvåge kalibreringen af ​​optiske jordobservationsinstrumenter, " forklarer Marc Bouvet, tilsyn med projektet for ESA. "Disse instrumenter er omhyggeligt kalibreret før opsendelse, men i rummet kan deres præstationer gradvist glide, på grund af stråling eller linsekontaminering f.eks. eller mekaniske ændringer.

"Vi skal være sikre på, at ændringer i lyset modtaget fra Jorden repræsenterer ægte ændringer på jorden versus ændringer i instrumentet. Derfor har vi brug for kalibreringsmål - der repræsenterer en uforanderlig, stabil lyskilde – for at lokalisere enhver præstationsdrift i ruminstrumentmålinger."

Nogle missioner inkorporerer interne kalibreringsenheder, mens andre bruger relativt uforanderlige terrestriske funktioner såsom strækløse strækninger af ørken, hav eller saltsletter, modellering af strålingen fra disse mål. Men ethvert sted på Jorden kan stadig variere over tid.

"Sammenlignet med hvor som helst på jorden, Månens overflade er uforanderlig, " tilføjer Marc. "Så en lang række jordobservationsmissioner bruger den til at overvåge stabiliteten af ​​deres kalibrering, enten fra lavjords- eller geostationære baner.

"Hovedspørgsmålet, hvor vi end ser fra, er, at den måne, vi ser, ikke altid er den samme måne. Den har ikke et pænt cirkulært kredsløb om Jorden – det har Jorden heller ikke omkring Solen – og på tværs af hver 28. dag af månens cyklus ser vi ikke altid nøjagtig det samme ansigt:nogle gange ser vi mere til siderne, eller på toppen - kendt som månefrigørelse.

"Faktisk, det tager 18 år for månen at vende tilbage til den måde, den så ud før nutiden.

"Vores mål er at observere månens fulde skive over en toårig periode, at kunne skabe en model af månestråling, der er meget mere præcis. Dagens bedste modelleringsindsats har 10 % usikkerhed forbundet med sig; vi ønsker at kunne få det ned til omkring 2 %."

Instrumentet installeret på Teide-bjerget er et solfotometer, svarende til dem, der bruges af et globalt netværk, der måler partikler i atmosfæren. Denne, imidlertid, er specielt tilpasset til at arbejde om natten i stedet for om dagen, i stedet for at måle måneskin.

Projektet, bakket op gennem ESA's grundlæggende aktiviteter, udføres af et konsortium, der omfatter Storbritanniens National Physical Laboratory, samt Spaniens Valladolid Universitet og Belgiens VITO, det flamske institut for teknologisk forskning.

"Sidste år var der en konference om månekalibrering, herunder deltagere fra NASA, NOAA, fransk rum CNES, Det japanske rumagentur JAXA og Kina, " tilføjer Marc.

"Der var en masse begejstring omkring dette projekt - såvel som sammenlignelige amerikansk og kinesisk indsats - fordi succes ville føre os til at være i stand til at forbinde fortid, nuværende og fremtidige optiske jordobservationsmissioner til en fælles kalibreringsreference, muliggør lettere krydssammenligninger af data, beriger vores overordnede billede af det terrestriske miljø.

"Vi håber, at den forbedrede model kan være klar til brug ved udgangen af ​​årtiet."