Эти ежемесячные лунные сканирования являются ключом к обеспечению того, чтобы прибор для съемки земли на борту Landsat 8 постоянно обнаруживал свет. Для этого инженерам нужен постоянный источник света для измерения. И хотя на Земле есть места, такие как пустыня Сахара или другие засушливые места, которые отражают относительно стабильное количество света, ничто на нашей планете не сравнится с Луной, у которой отсутствует атмосфера и неизменная поверхность, за исключением странностей. метеорит.
Мы действительно хотели чего-то, чему можно было бы доверять для Landsat 8, — сказал Брайан Маркхэм, руководитель группы калибровки Landsat 8, который был построен и запущен НАСА, а теперь управляется Геологической службой США. at для калибровки. Но точность, с которой вы можете отслеживать вещи, используя Землю из-за атмосферы, не так хороша, как луна ".Оперативный наземный имидж-сканер Landsat 8, или OLI, собирает информацию о видимом, ближнем инфракрасном и коротковолновом инфракрасном свете, отражающемся от поверхности Земли. Каждая длина волны света дает информацию о поверхности земли под ней.
OLI имеет 14 детекторных модулей, каждый из которых содержит сотни отдельных детекторов, которые регистрируют различные спектральные диапазоны. Перед группой калибровки в Годдарде и на объекте EROS Геологической службы США в Южной Дакоте стоит задача убедиться, что каждый из этих детекторов постоянно регистрирует свет.На борту космического корабля лампы дают свет для калибровки детекторов OLI, но лампы не идеальны.
На спутнике Landsat 7 лампы начали гаснуть раньше детекторов. Другой вариант, солнечные диффузоры, которые используют непрямые солнечные лучи, также могут затемнять.«Все остальное, что мы пытались использовать для мониторинга стабильности наших инструментов, часто было не так хорошо, как сами инструменты», — сказал Маркхэм.
Но луна — это ровный, не слишком яркий свет в небе. «До тех пор, пока мы знаем, каковы условия его освещения, мы можем изменять характеристики наших инструментов, потому что мы доверяем его стабильности».Поэтому планировщики Landsat 8 разработали этот последний спутник для получения изображения Луны в качестве базовой калибровки.
Если во время этих лунных испытаний детекторы OLI покажут, что Луна становится немного тусклее или ярче, тогда ученые Годдарда будут знать, что прибор, а не Луна, выключен. Имея эти данные, они могут настроить алгоритмы, которые вычисляют информацию о земном покрове во время регулярных орбит наблюдения Земли со спутника Landsat.По словам Сьюзан Гуд, инженера по динамике полета из Годдарда, работающего с Landsat 8, это довольно сложная операция по сканированию Луны каждый месяц.
«Есть 14 детекторных модулей, — сказал Гуд, — каждый из них должен сканировать один и тот же путь вдоль Луны, так что вы собираете одни и те же данные на каждом датчике».Программное обеспечение динамики полета точно определяет, куда космическому кораблю нужно будет указать во время калибровки Луны. Время устанавливается сразу после того, как луна полностью заполнится. Затем, когда Landsat 8 проходит над Антарктидой и направляется на север в тени Земли, космический корабль маневрирует в точное место, чтобы начать первое сканирование лунной поверхности.
Он выполняет крошечное и точное сканирование, чтобы сделать семь или восемь проходов по Луне — каждый из которых расположен под углом, так что другой детектор центрируется на Луне. Это занимает около 18 минут, за это время космический корабль почти достиг Арктики. Таким образом, он маневрирует обратно, чтобы указать на Землю, и завершить съемку при дневном свете.
Затем Landsat 8 снова поворачивается к Луне, выполняя дополнительные проходы для проверки оставшихся детекторов. После двух витков лунная калибровка завершена.По словам Маркхэма, в первый год работы Landsat 8 лунные калибровочные тесты показывают, что детекторы работают стабильно с точностью до долей процента.
Если лунные калибровки и другие тесты показывают, что детекторы выключены, ученые могут скорректировать расчеты, которые превратят необработанные данные Landsat в информацию о яркости земного покрова, сохраняя их точность.Начиная с регулярных проверок работоспособности Landsat 8, Гуд шутит, что никогда не будет так же смотреть на полную луну. «Я думаю, у нас лунная калибровка», — сказала она. «Я всегда знаю, что делает Landsat ‘8 в полнолуние».Видео: https://www.youtube.com/watch?v=F7QKD1c_8BE#t=61