La luna appare in un'immagine catturata dallo strumento SEVIRI su un satellite Eumetsat Meteosat di seconda generazione. Attestazione:Eumetsat
Molti satelliti per l'osservazione della Terra utilizzano un ingrediente aggiuntivo per garantire affidabilità, dati ambientali di buona qualità:la luna.
Mentre la superficie della Terra cambia continuamente, la faccia della luna è rimasta la stessa per milioni di anni, a parte gli occasionali impatti di meteoroidi. Ciò rende la luce riflessa dalla superficie lunare una fonte di calibrazione ideale per gli strumenti ottici di osservazione della Terra. Ora un progetto guidato dall'ESA ha in programma di renderlo ancora più utile.
Uno strumento è stato collocato in alto sulle pendici del monte Teide a Tenerife, sopra la maggior parte delle nuvole e della polvere nell'aria, progettato per misurare le variazioni notturne al chiaro di luna, per affinare la precisione degli sforzi di calibrazione lunare in futuro.
"Le agenzie spaziali di tutto il mondo usano la luna per valutare e monitorare la calibrazione degli strumenti ottici di osservazione della Terra, " spiega Marc Bouvet, supervisionare il progetto per l'ESA. "Questi strumenti sono accuratamente calibrati prima del lancio, ma nello spazio le loro prestazioni possono gradualmente andare alla deriva, a causa di radiazioni o contaminazione delle lenti, ad esempio, o modifiche meccaniche.
"Dobbiamo essere sicuri che i cambiamenti nella luce ricevuta dalla Terra rappresentino autentici cambiamenti sul terreno rispetto ai cambiamenti nello strumento. Di conseguenza abbiamo bisogno di obiettivi di calibrazione, che rappresentino un immutabile, fonte di luce stabile - per individuare qualsiasi deriva delle prestazioni nelle misurazioni dello strumento spaziale."
Alcune missioni incorporano dispositivi di calibrazione interni mentre altre utilizzano caratteristiche terrestri relativamente immutabili come tratti di deserto senza caratteristiche, oceano o distese di sale, modellando la radiazione proveniente da questi bersagli. Ma qualsiasi posizione sulla Terra potrebbe comunque variare nel tempo.
"Rispetto a qualsiasi parte della Terra, la superficie della luna è immutabile, " aggiunge Marc. "Quindi una vasta gamma di missioni di osservazione della Terra lo usano per monitorare la stabilità della loro calibrazione, se da orbite basse o geostazionarie.
Questo strumento per raccogliere dati per una migliore calibrazione lunare degli strumenti di osservazione della Terra è stato installato sul Monte Teide. È un fotometro solare, simili a quelli utilizzati da una rete globale che misura gli aerosol nell'atmosfera. Questo, però, è stato appositamente adattato per lavorare di notte anziché di giorno, misurare invece il chiaro di luna. Opererà dall'Osservatorio atmosferico di Izaña durante i sei mesi intorno all'inverno, a circa 2 km di altitudine, poi essere trasferito in cima al Monte Teide nel periodo estivo, a circa 3,5 km di altitudine. Credito:ESA
"Il problema principale, dovunque stiamo guardando, è che la luna che vediamo non è sempre la stessa luna. Non ha un'orbita nettamente circolare attorno alla Terra - né la Terra attorno al Sole - e attraverso ogni 28 giorni del ciclo lunare non vediamo sempre esattamente la stessa faccia:a volte vediamo più ai lati, o in alto – noto come librazione lunare.
"Infatti, ci vogliono 18 anni perché la luna ritorni come appariva prima del presente.
"Il nostro obiettivo è osservare l'intero disco della luna per un periodo di due anni, poter creare un modello di radiazione lunare molto più accurato. Il miglior sforzo di modellazione di oggi ha un'incertezza del 10% ad esso associata; vogliamo essere in grado di ridurlo a circa il 2%".
Lo strumento installato sul Teide è un fotometro solare, simili a quelli utilizzati da una rete globale che misura le particelle nell'atmosfera. Questo, però, è stato appositamente adattato per lavorare di notte anziché di giorno, misurare invece il chiaro di luna.
Il progetto, sostenuto dalle attività di base dell'ESA, è stato intrapreso da un consorzio che incorpora il National Physical Laboratory del Regno Unito, così come l'Università di Valladolid in Spagna e il VITO in Belgio, l'Istituto fiammingo per la ricerca tecnologica.
"L'anno scorso c'è stata una conferenza sulla calibrazione lunare, compresi i partecipanti della NASA, NOAA, Spazio francese CNES, Agenzia spaziale giapponese JAXA e Cina, "aggiunge Marco.
"C'era molto entusiasmo per questo progetto - così come sforzi comparabili di Stati Uniti e Cina - perché il successo ci avrebbe portato a essere in grado di collegare passato, missioni di osservazione ottica della Terra presenti e future a un riferimento di calibrazione comune, consentendo più facili confronti incrociati dei dati, arricchendo il nostro quadro generale dell'ambiente terrestre.
"Speriamo che il modello migliorato possa essere pronto per l'uso entro la fine del decennio".
