Temperatura de brillo lunar para la calibración de sensores de humedad por microondas

Simulación promedio y datos de tuberculosis por microondas. a) 89 GHz; b) 157 GHz; c) 183 GHz. Crédito: Science China Press

La calibración y validación (CAL / VAL) es una tecnología clave para la aplicación cuantitativa de datos de teledetección espacial. Sin embargo, el complejo entorno espacial puede generar mucha incertidumbre y reducir la precisión de la calibración. La calibración en vuelo siempre es necesaria. La emisión de calor de la Luna es estable durante cientos de años porque no hay atmósfera y no hay cambios físicos o químicos significativos en su superficie. Un sensor de humedad de microondas a bordo del NOAA-18 en el espacio ha visto la luna muchas veces al año. A la luz del sol, la superficie lunar exhibe variaciones estables y periódicas en la temperatura de luminancia de microondas (TB). La luna es una fuente potencial de calibración para la calibración térmica.

El trabajo relacionado fue publicado en Ciencia China Ciencias de la Tierra como «Calibración de la sonda de humedad de microondas cósmica basada en la emisión térmica en tiempo real de la superficie lunar». Con base en la ecuación de conducción de calor, los perfiles de temperatura del regolito lunar en diferentes regiones y la hora local se simulan numéricamente utilizando la radiación solar en tiempo real y el ángulo de incidencia. Las temperaturas simuladas se verifican con la TB infrarroja medida por el sonar Diviner a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter. El TB de microondas medido por el satélite chino Chang’e 2 se utilizó para revertir la tangente de pérdidas en la superficie lunar. Se utilizaron pérdidas tangenciales inversas para modelar los TB de microondas del lado cercano de la luna en los canales de microondas de la sonda de humedad. Los promedios TB de microondas simulados son consistentes con las observaciones del indicador de humedad de microondas NOAA-18.

El análisis muestra que las microondas de la superficie de la Luna están relacionadas con la frecuencia. Las microondas pueden penetrar el regolito lunar. Las microondas de TB son la parte acumulativa de la emisión de calor del regolito. La temperatura superficial juega un papel predominante en la tuberculosis por microondas en canales de alta frecuencia debido a su poca profundidad de penetración. La temperatura superficial del regolito desciende significativamente con la profundidad durante el día, lo que resulta en una tuberculosis de alta frecuencia por microondas. Por la noche, la tuberculosis observada es baja y ocurre con alta frecuencia porque la temperatura superficial del regolito aumenta con la profundidad.

Los recuentos digitales de la sonda de humedad de microondas se utilizaron para ajustar el ancho completo a la mitad de los máximos de la sonda mientras la vista del espacio exterior escanea la Luna. Se utilizó un ancho completo ajustado a la mitad de los máximos para derivar la tuberculosis media lunar a partir de los recuentos digitales observados. El análisis de simulación muestra que la distancia entre el satélite y el ángulo de fase lunar afectará la latitud completa invertida en la mitad de los máximos. Según el estudio de Chang’e 2 sobre las observaciones de la Luna en microondas, los medios de microondas TB del lado cercano de la Luna se modelan en diferentes frecuencias y ángulos de fase. La simulación se puede utilizar como referencia adicional a la calibración del sensor de humedad por microondas NOAA-18. Puede tratarse como una fuente de calibración para dispositivos de señalización de microondas a bordo de satélites geosincrónicos y CubeSats.

Sin embargo, los TB de microondas se miden mediante satélites Chang’e 2 durante las observaciones del nadir. La frecuencia más alta es de 37 GHz. Para mejorar el modelado, se necesitan observaciones detalladas de la superficie lunar a frecuencias más altas y ángulos grandes.

Proporcionado por Science China Press

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