Månens lysstyrketemperatur til kalibrering af mikrobølge-fugtighedsgivere

Kalibrering og validering (CAL/VAL) er en nøgleteknologi til kvantitativ anvendelse af rumbårne fjernmålingsdata. Imidlertid, det komplekse rummiljø kan forårsage mange usikkerheder og forringe kalibreringsnøjagtigheden. Kalibrering under flyvning er altid nødvendig. Månens termiske emission er stabil over hundreder af år, fordi der ikke er nogen atmosfære og ingen væsentlig fysisk eller kemisk ændring på dens overflade. Den dybe rumvisning af mikrobølgefugtighedssounderen ombord på NOAA-18 har set Månen mange gange hvert år. Under solbelysning, månens overflade viser stabil og periodisk variation i mikrobølgelysstyrketemperaturen (TB). Månen er en potentiel kalibreringskilde til termisk kalibrering

Det relaterede værk blev udgivet i Videnskab Kina Geovidenskab som "Kalibrering af den rumbårne mikrobølge-fugtighedsgiver baseret på realtids termisk emission fra månens overflade." Baseret på den varmeledende ligning, temperaturprofilerne for månens regolit i forskellige regioner og lokal tid simuleres numerisk med soludstrålingen og indfaldsvinklen i realtid. De simulerede temperaturer er valideret med de infrarøde TB'er målt af Diviner infrarøde ekkolod ombord på Lunar Reconnaissance Orbiter. Mikrobølge-TB'erne målt af Kinas Chang'e 2-satellit blev brugt til at invertere tabstangenterne på månens overflade. De omvendte tabstangenter blev anvendt til at modellere mikrobølge-TB'erne fra månens nærside ved mikrobølgefugtighedssirens kanaler. De simulerede gennemsnitlige mikrobølge-TB'er er i overensstemmelse med observationerne af NOAA-18 mikrobølge-fugtighedssensoren.

Analysen viser, at mikrobølge-TB på månens overflade er relateret til frekvensen. Mikrobølgeovnen kan trænge ind i månens regolit. Mikrobølge-TB er det kumulative bidrag fra regoliths termiske emission. Den overfladiske temperatur spiller en dominerende rolle i mikrobølge-TB ved højfrekvente kanaler på grund af den lille penetrationsdybde. Regoliths overfladiske temperatur falder betydeligt med dybden om dagen, hvilket resulterer i en høj mikrobølge-TB ved høj frekvens. Om natten, den observerede TB er lav ved høj frekvens, fordi den overfladiske temperatur af regolith stiger med dybden.

De digitale tællinger af mikrobølge-fugtigheds-ekkoloddet blev brugt til at passe hele bredden ved halv maksimum af ekkoloddet, når den dybe rumvisning scanner hen over Månen. Den tilpassede fulde bredde ved halv maksima blev anvendt til at udlede den gennemsnitlige måne-TB fra de observerede digitale tællinger. Simuleringsanalysen viser, at afstanden mellem satellitten og månefasevinklen vil påvirke den omvendte fulde bredde ved halv maksimum. Ifølge undersøgelsen af ​​Chang'e 2's mikrobølgeobservation af Månen, de gennemsnitlige mikrobølge-TB'er på månens nærside ved forskellige frekvenser og fasevinkler modelleres. Simuleringen kan tages som en supplerende reference til kalibreringen af ​​mikrobølgefugtighedssiren ombord på NOAA-18. Det kan også tages som kalibreringskilde for mikrobølge-sirene ombord på geosynkrone satellitter og CubeSats.

Imidlertid, mikrobølge-TB er målt af Chang'e 2-satellitter ved nadir-observation. Den højeste frekvens er 37GHz. Specifik observation af månens overflade ved højere frekvenser og store vinkler er nødvendige for at forbedre modelleringen.