Simulação e dados médios de TB de micro-ondas. (a) 89 GHz; (b) 157 GHz; (c) 183GHz. Crédito:Science China Press
A calibração e validação (CAL / VAL) é uma tecnologia chave para a aplicação quantitativa de dados de sensoriamento remoto espacial. Contudo, o complexo ambiente espacial pode causar muitas incertezas e degradar a precisão da calibração. A calibração em vôo é sempre necessária. A emissão térmica da Lua é estável ao longo de centenas de anos porque não há atmosfera e nenhuma mudança física ou química significativa em sua superfície. A visão do espaço profundo do Sonorizador de Umidade de Microondas a bordo do NOAA-18 viu a Lua muitas vezes por ano. Sob iluminação solar, a superfície lunar mostra uma variação estável e periódica na temperatura de brilho de microondas (TB). A Lua é uma fonte potencial de calibração para calibração térmica
O trabalho relacionado foi publicado em Science China Earth Sciences como "Calibração do sonorizador de umidade de microondas transportado pelo espaço com base na emissão térmica em tempo real da superfície lunar." Com base na equação condutora de calor, os perfis de temperatura do regolito lunar em diferentes regiões e hora local são simulados numericamente com o brilho solar em tempo real e o ângulo de incidência. As temperaturas simuladas são validadas com os TB infravermelhos medidos pelo sonorizador infravermelho Diviner a bordo do Lunar Reconnaissance Orbiter. Os TBs de microondas medidos pelo satélite chinês Chang'e 2 foram usados para inverter as tangentes de perda da superfície lunar. As tangentes de perda invertida foram aplicadas para modelar os TBs de micro-ondas do lado lunar próximo aos canais do sonorizador de umidade de micro-ondas. Os TBs de micro-ondas médios simulados são consistentes com as observações do sonorizador de umidade de micro-ondas NOAA-18.
A análise mostra que a TB de microondas da superfície lunar está relacionada à frequência. O microondas pode penetrar no regolito lunar. A TB de micro-ondas é a contribuição cumulativa da emissão térmica do regolito. A temperatura superficial desempenha um papel dominante na TB de microondas em canais de alta frequência devido à pequena profundidade de penetração. A temperatura superficial do regolito cai significativamente com a profundidade durante o dia, resultando em uma alta TB de microondas em alta frequência. À noite, a TB observada é baixa em alta frequência porque a temperatura superficial do regolito aumenta com a profundidade.
As contagens digitais da sonda de umidade de microondas foram usadas para ajustar a largura total na metade do máximo da sonda quando a visão do espaço profundo varre a lua. A largura total ajustada na metade do máximo foi aplicada para derivar a TB lunar média das contagens digitais observadas. A análise de simulação mostra que a distância entre o satélite e o ângulo da fase lunar influenciará a largura total invertida na metade do máximo. De acordo com o estudo da observação da Lua em microondas por Chang'e 2, os TBs de micro-ondas médios do lado lunar próximo em diferentes frequências e ângulos de fase são modelados. A simulação pode ser tomada como uma referência suplementar para a calibração da sirene de umidade de microondas a bordo do NOAA-18. Ele pode ser usado como fonte de calibração das sirenes de micro-ondas a bordo dos satélites geossíncronos e do CubeSats.
Contudo, os TB de microondas são medidos pelos satélites Chang'e 2 na observação do nadir. A frequência mais alta é 37GHz. Observação específica da superfície lunar em frequências mais altas e grandes ângulos são necessários para melhorar a modelagem.