月球表面成為一種“校準工具”

簡介：地球表面千變?nèi)f化，月球表面比較穩(wěn)定。月球視覺上的如一為校準和定位工具提供了可能。

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月球相對靜止的表面是地球觀測儀器理想的校準候選對象。

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由Eumetsat Meteosat第二代衛(wèi)星拍攝的地球表面圖像，月球正凝視著地球。圖片來源:Eumetsat

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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采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)質量上乘，并且更加可靠。

當?shù)厍虮砻胬^續(xù)進化時，月球的表面在數(shù)百萬年來保持著不變的狀態(tài)。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)領導的一個項目現(xiàn)在正在計劃著提高月球的實用性。

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月球表面。圖源：bing

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出于這個原因，一組科學家來到了西班牙特內(nèi)里費島的泰德山的山坡上，避開云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(jiān)測地球光學觀測儀器的校準，”負責監(jiān)督這個項目馬克·布維解釋說，“這些儀器在發(fā)射前都會經(jīng)過仔細校準，但在太空中，由于輻射、透鏡污染或機械變化，它們的性能可能會逐漸漂移。

“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(wěn)定光源的校準目標，以查明在空間儀器測量中任何性能漂移?！?/span>

有一些任務使用內(nèi)部校準設備，還有一些任務利用相對不變的陸地特征，比如沙漠中的平原、海洋或鹽灘來完成這種配置。在這個ESA領導的項目中，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。

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太陽光度計將采集數(shù)據(jù)，以改進對月球的校準。圖片來源:歐洲航天局

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“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(jiān)測其校準的穩(wěn)定性，無論是從低地球軌道還是地球同步軌道?！?/span>

“主要的問題是，無論我們從哪里看，我們看到的月亮并不總是同一個月亮。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。在月亮周期的每28天中，我們并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?！?/span>

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月球天平動。圖源：維基百科

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“事實上，月球需要18年才能回到它現(xiàn)在的樣子?！?/span>

他說:“我們的目標是在兩年的時間里觀察整個月球表面，以便能夠建立一個更加精確的月球輻射模型。當前最好的建模中有10%的不確定性;我們希望能將這一比例降至2%左右?！?/span>

一個太陽光度計現(xiàn)在安置在泰德山上。這類似于在測量大氣中粒子的全球光度計網(wǎng)絡。這個儀器的不同之處在于它是經(jīng)過精心設計的，可以在夜間工作，測量月光的強度。

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由于得到了歐空局活動倡議的支持，該項目正由一個聯(lián)盟負責，該聯(lián)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托(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(fā)機構(JAXA)和中國，”馬克補充說。

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“有很多人都對這個項目感到興奮——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(lián)系過去、現(xiàn)在和未來的光學觀測任務共同校準參考,讓數(shù)據(jù)更容易交叉比較，豐富我們對地球環(huán)境的整體認識?！?/span>

“我們希望改進后的模型能在十年內(nèi)投入使用?！?/span>

作者:Lee Cavendish

FY:Draco

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