Température de luminosité de la lune pour l’étalonnage des humidimètres à micro-ondes


Température de luminosité de la lune pour l'étalonnage des humidimètres à micro-ondes

Simulation et données moyennes de la tuberculose par micro-ondes. (a) 89 GHz; (b) 157 GHz; (c) 183 GHz. Crédit photo: Science China Press

L’étalonnage et la validation (CAL / VAL) est une technologie clé pour l’application quantitative données de télédétection spatiales. Cependant, l’environnement complexe peut créer beaucoup d’incertitude et affecter la précision de l’étalonnage. Un étalonnage en vol est toujours nécessaire. La production de chaleur de la lune est stable pendant des centaines d’années car il n’y a pas d’atmosphère et pas de changements physiques ou chimiques importants à sa surface. La vue spatiale de l’humidimètre à micro-ondes à bord du NOAA-18 a vu la lune plusieurs fois par an. Lorsqu’elle est exposée à la lumière du soleil, la surface lunaire présente une variation stable et périodique de la température de luminosité des micro-ondes (TB). La lune est une source potentielle d’étalonnage pour l’étalonnage thermique

Le travail connexe a été publié dans Science Chine Géosciences comme « Calibration de l’écho-sondeur spatial pour l’humidité des micro-ondes sur la base de la production de chaleur en temps de la surface lunaire. » Sur la base de l’équation de conduction thermique, les profils de température du régolite lunaire dans différentes régions et à l’heure locale sont simulés numériquement avec le rayonnement solaire et l’angle d’incidence en temps réel. Les températures simulées sont validées à l’aide des TB infrarouges mesurées par le sondeur infrarouge Diviner à bord du Lunar Reconnaissance Orbiter. Les TB micro-ondes mesurées par le satellite chinois Chang’e 2 ont été utilisées pour inverser les barres de perte de surface lunaire. Les tangentes de perte inversées ont été appliquées pour modéliser les TB micro-ondes proches de la lune sur les canaux des échosondeurs d’humidité micro-ondes. Les TB micro-ondes moyennes simulées sont cohérentes avec les observations faites par l’humidimètre micro-ondes NOAA-18.

L’analyse montre que la TB micro-ondes de surface lunaire est liée à la fréquence. Le micro-ondes peut pénétrer le régolithe de la lune. La tuberculose hyperfréquence est la contribution cumulée de l’émission thermique du régolithe. La température de surface joue un rôle dominant dans la tuberculose hyperfréquence dans les canaux haute fréquence en raison de la faible profondeur de pénétration. La température de surface du régolithe diminue de manière significative avec la profondeur pendant la journée, ce qui entraîne une TB hyperfréquence élevée à haute fréquence. La nuit, la TB observée est faible à haute fréquence, car la température de surface du régolithe augmente avec la profondeur.

Les comptages numériques d’humidité des micro-ondes du sonar ont été utilisés pour ajuster la largeur totale à la moitié du maximum du sonar lors du balayage de la vue spatiale au-dessus de la lune. La latitude complète ajustée à la moitié des maxima a été utilisée pour dériver la TB lunaire moyenne à partir des dénombrements numériques observés. L’analyse de simulation montre que la distance entre le satellite et l’angle de phase de la lune affecte la pleine latitude inversée à la moitié des maxima. Selon l’étude de Chang’e 2 sur l’ par micro-ondes de la lune, les TB micro-ondes moyennes près de la lune sont modélisées à différentes fréquences et angles de phase. La simulation peut être utilisée comme référence supplémentaire pour l’étalonnage de l’humidificateur micro-ondes à bord du NOAA-18. Il peut également être utilisé comme source d’étalonnage pour les sondeurs hyperfréquences à bord des satellites géosynchrones et des CubeSats.

Cependant, le TB micro-ondes est mesuré par les satellites Chang’e 2 tout en observant le nadir. La fréquence la plus élevée est de 37 GHz. Une observation spécifique de la surface lunaire à des fréquences plus élevées et à de grands angles est nécessaire pour améliorer la modélisation.


Amélioration des prévisions météorologiques en observant les instruments micro-ondes à bord du satellite chinois FY-3D


Plus d’information:
Niutao Liu et al., Calibration of the Space-Based Microwave Humidifier Based on Real-Time Heat Release from the Moon’s Surface, Science Chine Géosciences (2021). DOI: 10.1007 / s11430-020-9701-1

Fourni par Science China Press

Citation: Température de luminosité de la lune pour l’étalonnage des sonomètres pour l’humidité des micro-ondes (2021, 8 avril), consulté le 8 avril 2021 sur https://phys.org/news/2021-04-lunar-brightness-temperature-calibration-microwave .html

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