月亮有多亮?考慮到它與地球的距離相對較近,而且我們一直在研究它,因此您認為這是一個容易回答的問題。原來你錯了。
我們通常是通過地球從大氣層看月球。這就產(chǎn)生了足夠的干擾,使得月球表面反射的陽光量(一種稱為光譜輻照度的測量)無法以超過97%的準確度進行計算。
但是不用擔心。科學家有一個計劃。它涉及使用高空飛行的美國國家航空航天局飛機,其飛行高度可達21.3公里(70,000英尺)。這將其放置在平流層和對流層之上,即對流層,對流層是地球大氣層最厚的一層。
從這個有利的角度來看,95%的大氣干擾都在下方,使月球的圖片更加清晰。因此,來自美國國家標準技術(shù)研究院(NIST),美國國家航空航天局(NASA),美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)和圭爾夫大學的科學家希望這項新計劃可以使他們的測量精度提高到99%以上。
這個名為“機載月球光譜輻照度任務(wù)(air-LUSI)”的任務(wù)于11月中旬在ER-2飛機上進行了一系列飛行。
他們不只是為了娛樂而嘗試計算月球各個階段的亮度(盡管聽起來確實很有趣)。
掌握這些數(shù)據(jù)實際上對我們來說很重要,因為月亮的亮度可以用來校準位于地球軌道上的衛(wèi)星并監(jiān)視下面的行星。這些可以是氣象衛(wèi)星,也可以是環(huán)境衛(wèi)星,用于跟蹤作物,干旱,甚至藻華等事物。
為了校準其傳感器,這些衛(wèi)星會拍攝亮度已知的光源的圖像,并將該圖像與先前拍攝的光源的其他圖像進行比較。如果新圖像與光源的已知亮度不一致,則衛(wèi)星上的儀器會知道需要重新校準傳感器或調(diào)整靈敏度。
為此,許多衛(wèi)星配備了所謂的太陽能擴散板。陽光從散射器反射回來,通過衛(wèi)星對其進行校準,您會認為羅伯特是您母親的兄弟,對嗎?
好吧,不是那么快。一方面,這些擴散器會隨著時間的推移而退化,這要歸功于太陽在太空中發(fā)出的苛刻輻射,在這里,它可以自由地進行不受大氣影響的輻射。另一方面,月亮更穩(wěn)定地反射日光,其亮度與地球更相似。
因此,從理論上講,月球?qū)⑹抢硐氲男试?。您只需要地球,月球和衛(wèi)星的相對位置,并且應(yīng)該能夠預測月球的亮度-如果您對光譜輻照度或在單獨的波長帶寬中每單位面積的能量進行了準確的測量,則可以。
因此,在ER-2飛機上的一系列飛行中,該團隊對從整個可見光到近紅外光譜(從380納米到1,000納米)的月光進行了測量。他們測量的每個帶寬只有幾納米寬,以創(chuàng)建高度詳細的月球亮度分布。
團隊仍在分析這些數(shù)據(jù),但這也只是圖片的一部分。因為飛行是跨越短短幾天并攏,它提供的月亮,它的亮度從一個特定的有利位置基于其相位變化,其相對位置到太陽和地球,這是只是一個小快照上19年的周期。
為了建立可靠而可靠的月球亮度模型,可能需要進行更多的飛行,可能需要三到五年的時間(而不是19個,幸好不是19個)。
在進行空中LUSI數(shù)據(jù)收集飛行之前,研究小組設(shè)計了一種表征大氣干擾的方法,因此可以從月球觀測中基本減去。
他們?nèi)栽谶M行夏威夷莫納羅亞天文臺的數(shù)據(jù)收集觀測。ER-2的觀測結(jié)果無疑將有助于完善用于該實驗的模型;作為回報,Mauna Loa觀測值將大大增加數(shù)據(jù)池-當然,數(shù)據(jù)越多,結(jié)果越準確。