ムーンライトを使用して宇宙からの測定を強化するNASAテック

NASAはすぐに、Arcstoneと呼ばれるユニークな機器を発売し、軌道のアースビューングセンサーからのデータの品質を改善します。このテクノロジーのデモでは、ミッションは月から反射される日光を測定します。これは、月のキャリブレーションと呼ばれる技術です。このような月面スペクトル反射率の測定は、最終的には、国際的な科学コミュニティおよび商業宇宙産業全体で使用するための高精度の普遍的な基準を設定するために使用できます。

衛星センサーと空中センサーが適切に機能していることを確認するために、研究者は既知の標準測定値とセンサー測定を比較することにより、それらを調整します。 Arcstoneは、地球視野内の機器によって収集された科学データを調整および改善する方法として、空間からの月の反射率を測定することに専念する最初のミッションとなります。

「宇宙からのリモートセンシングの最も挑戦的なタスクの1つは、アークストーンミッションの主任研究者であり、バージニア州ハンプトンのラングレーリサーチセンターの物理科学者であるコンスタンティンルカシンは、次のように述べています。 「月は地球の大気を越えて優れた利用可能なキャリブレーションソースです。月から反射される光は非常に安定しており、非常に高いレベルの詳細で測定可能です。アークストーンの目標は、月のキャリブレーションの精度を向上させて、今後の世代のための宇宙生まれのリモートセンシングデータ製品の品質を向上させることです。」

計画された6か月のミッション全体で、Arcstoneは分光計を使用します。この機器は、光をその構成波長またはスペクトルに分離することで光を測定および分析し、月面スペクトル反射率を測定します。 6月下旬に小さなキューブサットでのライドシェアとして発売される予定であるアークストーンは、軌道に達してから約3週間後に、ファーストライトと呼ばれるマイルストーンであるデータの収集を開始します。

「ミッションは、月のスペクトル反射率の高精度参照測定を実現するために、新しい、より費用効率の高い機器設計、ハードウェアのパフォーマンス、操作、およびデータ処理を実証しています」とルカシンは述べています。

地球の表面から取られた月の反射率の測定は、大気からの干渉によって影響を受ける可能性があり、これによりキャリブレーションの取り組みが複雑になる可能性があります。研究者はすでに太陽と月を使用して宇宙用の楽器を調整しますが、普遍的な基準を持つことから生じる可能性のある正確さと合意のレベルではありません。

Lukashinと同僚は、大気を超えて、安定した普遍的なキャリブレーション源を提供する方法で反射された太陽波長を測定することにより、キャリブレーションの精度を向上させたいと考えています。 Airborne Lunar Spectral Inradiance Missionと呼ばれる最近のNASAミッションは、高高度航空機に取り付けられたセンサーを使用して、飛行機からの月の放射照度測定を改善しました。

科学コミュニティまたは商業スペース業界全体の空間からの月の反射率のための国際的に受け入れられている標準的な（SI-tracaible）キャリブレーションはありません。

「月の専用放射線特性評価測定は、宇宙ベースのプラットフォームから獲得されたことがありません」と、ARCSTONEの共同研究者であり、米国地質調査（USGS）の科学者であるThomas Stone氏は述べています。 「高精度のSI-Traceable Lunar Calibrationシステムにより、一般的な参照に対するデータセットを較正するなどの宇宙ベースの地球観測ミッションのためのいくつかの重要な機能が可能になります。

最初のアークストーンテクノロジーのデモンストレーションが成功した場合、より長いアークストーンミッションにより、科学者は月を他の多くの衛星にとって好ましい参照基準にすることができます。新しいキャリブレーション基準は、以前の地球データレコードに遡及的に適用して、その精度を改善したり、データフィールドのデータギャップを埋めたりすることもできます。また、軌道上の高精度センサーのパフォーマンスを改善する可能性があります。これは、宇宙の時間の経過に伴う分解やハードウェアの故障に敏感な機器を較正するために重要です。

「宇宙からの地球観測は、私たちの惑星の環境の健康を監視する上で重要な役割を果たしています」とストーンは言いました。 「月のキャリブレーションは、地球観測データセットの高精度と相互整合性を実現するための堅牢で費用対効果の高い方法であり、地球の現在の状態のより正確な評価と将来の傾向のより信頼性の高い予測を可能にします。」

Arcstone Technologyデモンストレーションプロジェクトは、NASAのEarth Science Technology OfficeのEarth Science Technologiesの空間検証によって資金提供されています。 ARCSTONEは、NASAのLangley Research Centerが率いており、コロラド大学ボルダー宇宙物理学研究所、USGS、NASA Goddard Space Flight Center、NASA Goddard Space Flight Center、Maryland、Resonon Inc.、Blue Canyon Technologies、およびQuartus Engineeringです。

NASAのArcstone Missionの詳細については、以下をご覧ください。

https://science.larc.nasa.gov/arcstone/about/