नासा का ईआर -2 बोर्ड पर एयर-लुसि मूनलाइट कलेक्शन उपकरण के साथ उड़ान भर रहा है।
श्रेय: नासा फोटो/केन अल्ब्रिच
मौसम का पूर्वानुमान, खनिज पूर्वेक्षण और खेती सभी ने नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स एंड टेक्नोलॉजी (NIST) के आंकड़ों की एक टुकड़ी से सुधार कर सकते हैं, हाल ही में चांदनी के बारे में, देर रात और बादलों के ऊपर एकत्र हुए।
चंद्रमा की चमक के NIST की माप-पहले उपलब्ध डेटा की तुलना में 10 गुना अधिक सटीक-इंजीनियरों के लिए एक मूल्यवान वस्तु है, जो पृथ्वी पर अवलोकन करने वाले उपग्रहों पर सवार दृश्य सेंसर को जांचने के लिए डेटा का उपयोग कर सकते हैं। उचित अंशांकन यह सुनिश्चित करने में मदद कर सकता है कि ये उपग्रह जमीन, पानी और वनस्पति से नीचे प्रकाश की वास्तविक मात्रा और रंगों को सही ढंग से रिकॉर्ड कर रहे हैं। NIST ने उच्च ऊंचाई वाले नासा के विमान पर अपने उपकरणों को तैनात करके चांदनी माप का अपना नया सेट प्राप्त किया।
“इस डेटा रिलीज के साथ हमारा लक्ष्य उपग्रह उद्योग को चंद्र विकिरण के बेहतर मॉडल विकसित करने में मदद करना है,” परियोजना के लिए NIST समूह के नेता जो राइस ने कहा। “डेटा का उपयोग करने से यह सुनिश्चित करने में मदद मिलेगी कि वैज्ञानिकों को इस बात की अधिक सटीक समझ है कि वास्तव में कक्षा से पृथ्वी की छवियों का क्या मतलब है।”
इससे पहले कि एक उपग्रह ग्रह के विश्वसनीय दृश्य ले सके, सैटेलाइट के सेंसर को यह सुनिश्चित करने के लिए कैलिब्रेट करने की आवश्यकता है कि वे सटीक डेटा रिकॉर्ड कर रहे हैं। इस महत्वपूर्ण कदम के बिना, एक सेंसर यह संकेत दे सकता है कि क्षेत्र का एक स्वाथ एक अलग छाया या रंग की तीव्रता है, जो वास्तव में है, अग्रणी किसानों या प्रॉस्पेक्टर्स को अशुद्धि पर अपने निर्णयों को आधार बनाने के लिए।
वातावरण के किनारे से चांदनी को मापना
कभी -कभी इंजीनियर लॉन्च से पहले उपग्रहों को जांचते हैं, लेकिन इसमें समय, पैसा और प्रयास खर्च होता है, आंशिक रूप से क्योंकि एक रॉकेट की सवारी अंतरिक्ष में एक उपग्रह पर बहुत अधिक तनाव डालती है। लॉन्च का त्वरण उन बलों के लिए एक उपग्रह विषयों के लिए है जो कई बार पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के बराबर हैं, और उड़ान शेक के दौरान शक्तिशाली कंपन और उपकरणों को सख्ती से खड़खड़ाते हैं, संभवतः अंशांकन के प्रभावों को पूर्ववत करते हैं।
बड़े उपग्रह उन उपकरणों को ले जा सकते हैं जो उन्हें लॉन्च के बाद आत्म-कैलिब्रेट करने की अनुमति देते हैं, लेकिन ऐसे डिवाइस वजन जोड़ते हैं और मूल्यवान अचल संपत्ति का उपयोग करते हैं। और सभी उपग्रह इस विकल्प के लिए भी बड़े नहीं हैं। क्यूबसैट्स में, कुछ क्यूबिक मॉड्यूल से निर्मित जो 10 सेंटीमीटर एक तरफ हैं, वॉल्यूम एक प्रीमियम पर है।
एक आसान दृष्टिकोण चंद्रमा से प्रकाश का उपयोग करना है, जिसमें परावर्तन गुण हैं जो समय के साथ बहुत कम बदलते हैं और इसलिए एक सुसंगत बेंचमार्क प्रदान करते हैं। समय -समय पर, एक उपग्रह सेंसर एक छवि ले सकता है जिसमें चंद्रमा शामिल है, और सेंसर को इसकी सतह से प्रतिबिंबित प्रकाश के विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है।
भूमि-आधारित दूरबीनों को चंद्रमा के विकिरण का सटीक विवरण प्राप्त करने में परेशानी होती है क्योंकि हमारे ग्रह का लगातार बदलते वातावरण बहुत अधिक अनिश्चितता का परिचय देता है। इसलिए NIST भौतिक विज्ञानी जॉन वुडवर्ड और उनके सहयोगियों ने नासा ईआर -2 विमान पर एक विशेष दूरबीन माउंट करने की व्यवस्था की, जो 70,000 फीट या 21 किलोमीटर की दूरी पर उड़ता है, जो कि 95% वातावरण से अधिक है। मिशन, जिसे एयरबोर्न लूनर स्पेक्ट्रल इरेडिएंस मिशन (एयर-लूस) कहा जाता है, ने नासा के आर्मस्ट्रांग फ्लाइट रिसर्च सेंटर से उड़ान भरी। कई वर्षों की इंजीनियरिंग और परीक्षण उड़ानों के बाद, परियोजना ने 2022 में डेटा एकत्र करना शुरू किया और 2025 की शुरुआत में अपने सबसे हालिया मापों का संचालन किया।
श्रेय:
नासा फोटो/केन अल्ब्रिच
नया डेटासेट पिछले चंद्र विकिरण मॉडल पर अलग -अलग सुधारों की अनुमति देता है, जो माप में अच्छे थे जो यह दिखा सकते थे कि समय के साथ एक सेंसर का प्रदर्शन कैसे बदल रहा था, लेकिन यह जानना मुश्किल हो गया कि क्या और कैसे पृथ्वी स्वयं बदल रही थी। नया डेटा न केवल ग्राउंड-आधारित डेटा में निहित अनिश्चितता को कम करता है, बल्कि यह सीधे इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) से जुड़ा हुआ है, जिससे इसे लागू करना आसान हो जाता है।
वुडवर्ड ने कहा, “यह डेटासेट उन डेटा की तुलना में 10 गुना अधिक सटीक है, जिनका उपयोग पहले लोगों को करना था।” “यह उन अन्य तरीकों पर एक अलग सुधार की अनुमति देगा जो हमने उपग्रहों को कैलिब्रेट किया है।”
डेटासेट, जो अब NIST के डेटा पोर्टल के माध्यम से उपलब्ध है, NETCDF प्रारूप में वैज्ञानिक समुदाय द्वारा व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसमें उनके साथ जुड़े समय, स्थान और अनिश्चितता के साथ विकिरण माप शामिल हैं। इसमें उपयोग किए गए इंस्ट्रूमेंट एनआईएसटी के बारे में जानकारी शामिल है, ताकि लोगों को अपने स्वयं के सेंसर के प्रदर्शन के साथ उपयोगी तुलना करने में मदद मिल सके। यह भी उपलब्ध है कि उपयोगकर्ताओं को इसके साथ काम करना शुरू करने में मदद करने के लिए मार्गदर्शन के साथ डेटा को कैसे पढ़ें और प्रदर्शित करें।
वुडवर्ड ने कहा कि वह डेटासेट के भविष्य के उपयोग के बारे में आशावादी थे। एक कारण यह है कि उपग्रहों के बीच सटीक, सुसंगत अंशांकन जमीन पर पर्यवेक्षकों को अधिक प्रभावी ढंग से रुझानों को हाजिर करने में सक्षम करेगा।
“उपग्रह महंगी राष्ट्रीय संपत्ति हैं, और आप चाहते हैं कि वे यथासंभव उपयोगी हों,” उन्होंने कहा। “अगर हम चंद्रमा का उपयोग करके उन्हें कैलिब्रेट करते हैं, तो उपग्रह अवलोकन अधिक मूल्यवान हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, हमें पता चल जाएगा कि क्या खेत का रंग बदल गया था क्योंकि बारिश ने फसल के स्वास्थ्य में सुधार किया था, बजाय इसके कि दो अलग -अलग उपग्रहों ने अलग -अलग समय पर दो अलग -अलग छवियां लीं।”
AIR-LUSI परियोजना NASA, NIST, यूएस जियोलॉजिकल सर्वे, यूनिवर्सिटी ऑफ मैरीलैंड बाल्टीमोर काउंटी और ओंटारियो के मैकमास्टर विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के बीच एक सहयोग है।