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

    Simulación y datos de TB de microondas promedio. (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 espaciales. Sin embargo, el complejo entorno espacial puede causar muchas incertidumbres y degradar la precisión de la calibración. La calibración en vuelo siempre es necesaria. La emisión térmica de la Luna es estable durante cientos de años porque no hay atmósfera ni cambios físicos o químicos significativos en su superficie. La vista del espacio profundo de la sonda de humedad por microondas a bordo del NOAA-18 ha visto la Luna muchas veces al año. Bajo iluminación solar, la superficie lunar muestra una variación estable y periódica en la temperatura de brillo 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 espacial basada en la emisión térmica en tiempo real de la superficie lunar". Basado en la ecuación conductora de calor, los perfiles de temperatura del regolito lunar en diferentes regiones y la hora local se simulan numéricamente con la radiación solar en tiempo real y el ángulo de incidencia. Las temperaturas simuladas se validan con los TB infrarrojos medidos por la sonda infrarroja Diviner a bordo del Lunar Reconnaissance Orbiter. Los TB de microondas medidos por el satélite chino Chang'e 2 se utilizaron para invertir las tangentes de pérdida de la superficie lunar. Las tangentes de pérdida invertidas se aplicaron para modelar los TB de microondas del lado cercano lunar en los canales de la sonda de humedad de microondas. Los TB de microondas promedio simulados son consistentes con las observaciones de la sonda de humedad de microondas NOAA-18.

    El análisis muestra que la TB de microondas de la superficie lunar está relacionada con la frecuencia. El microondas puede penetrar el regolito lunar. La TB de microondas es la contribución acumulativa de la emisión térmica del regolito. La temperatura superficial juega un papel dominante en la TB de microondas en canales de alta frecuencia debido a la pequeña profundidad de penetración. La temperatura superficial del regolito desciende significativamente con la profundidad durante el día, resultando en una TB de microondas alta a alta frecuencia. Por la noche, la TB observada es baja a 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 del máximo de la sonda cuando la vista del espacio profundo escanea la Luna. Se aplicó el ancho completo ajustado a la mitad de los máximos para derivar el promedio de TB 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 influirá en el ancho total invertido en la mitad del máximo. Según el estudio de la observación de microondas de la Luna de Chang'e 2, Se modelan los TB de microondas promedio del lado cercano lunar a diferentes frecuencias y ángulos de fase. La simulación se puede tomar como referencia complementaria para la calibración de la sonda de humedad por microondas a bordo del NOAA-18. Puede tomarse como la fuente de calibración de las sirenas de microondas a bordo de los satélites geosincrónicos y CubeSats también.

    Sin embargo, las TB de microondas se miden mediante satélites Chang'e 2 en la observación del nadir. La frecuencia más alta es de 37 GHz. Se necesita una observación específica de la superficie lunar a frecuencias más altas y ángulos grandes para mejorar el modelado.


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