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A Strategy for Observing the Moon to Achieve Precise Radiometric Stability Monitoring

1997; Taylor & Francis; Volume: 23; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1080/07038992.1997.10855219

1712-798X

G. Godden, C. A. McKay,

Calibration and Measurement Techniques

RÉSUMÉOn présente une stratégie utilisant la Lune pour effectuer le suivi précis de la stabilité radiométrique des capteurs de télédétection en orbite autour de la Terre. La Lune peut être utilisée efficacement en tant que référence d'éclairement constante pour le suivi de la dérive de la sensibilité spectrale de l'instrumentation en orbite en (1) observant la Lune à des angles de phase équivalents, (2) en observant la Lune à des angles de libration observateur-Lune équivalents, (3) en observant la Lune à des angles de libration Soleil-Lune équivalents, et (4) en observant la Lune à des taux de balayage et des angles azimutaux équivalents. Généralement, lorsque l'on peut utiliser des rotations de la plate-forme dans n'importe quel axe pour visionner la Lune près du moment désiré de la phase lunaire, il est démontré que les niveaux d'éclairement de la Lune pour des cycles lunaires choisis peuvent rester compris à l'intérieur de 0.1%, à part de corrections de 1/R2, qui peuvent être déduites de façon précise à partir d'éphémérides. Les effets orbitaux associés aux mouvements de la plate-forme autour de la Terre affecteront le taux de changement de l'éclairement lunaire mais le taux moyen ou représentatif de changement d'éclairement lunaire se situe approximativement autour de 0.1% en 4–5 minutes près de la phase lunaire de 67.5°deg.La stratégie d'observation lunaire discutée dans ce manuscrit a été développée en vue de l'étalonnage du capteur MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) prévu pour installation sur la plate-forme AM-1 de EOS (Earth Observing System). Dans le cadre du programme AM-1, les manoeuvres de la plate-forme seront vraisemblablement limitées à des mouvements de roulis seulement. Compte tenu de cette restriction, la phase lunaire lors des périodes d'observation disponibles pourra varier par rapport à la valeur optimale par jusqu'à 0.46°deg et des corrections de l'éclairement lunaire de plus de 1.1% pourront être nécessaires. L'incertitude liée à ces corrections est estimée à 0.1−0.2%. Si l'on considère les incertitudes introduites par le décalage dû à la libration, la variabilité solaire et le bruit lié au capteur, l'incertitude relative du changement pour deux observations différentes pourra être de 0.2−0.3%.Sur la base d'un modèle préliminaire d'effets de libration en développement au USGS et utilisant des mesures de la sonde Clementine Lunar Orbiter, l'éclairement lunaire à un angle de phase et une distance solaire donnés peut varier jusqu 'a ± 2% dû aux phénomènes particuliers qui sont visibles et qui résultent de la libration lunaire. La réponse du capteur à la source lunaire pour un cycle donné peut être comparée à la réponse équivalente pour d'autres cycles en faisant correspondre les angles de phase lunaire et de libration à l'intérieur de limites spécifiques. Basé sur les résultats du modèle du USGS, on démontre que 48 des 75 cycles lunaires au cours de la période 1994–1999 présentent au moins une correspondance comparable à l'intérieur de 0.1%. Tous les cycles ont au moins une correspondance à l'intérieur de 0.27%. Pour une période donnée de 6 ans, des correspondances multiples sont fréquentes et permettent le suivi périodique de la stabilité et de la tendance avec moins de 1.0% de variation de l'éclairement. La stratégie d'observation proposée est complémentaire à la campagne intensive de mesures lunaires au sol prévue par la USGS dans le cadre du projet EOS (Earth Observation System). Le programme du USGS permettra de faire des comparaisons entre diverses observations.