内容摘要:卫星搭载的极紫外相机被形象地称为嫦娥三号看地球的“眼睛”,主要任务是对地球周围的等离子层进行成像探测。中科院遥感与数字地球研究所郭华东院士提出了面向全球变化的月基对地观测设想:在月球上布设一系列科学传感器,利用月球作为对地观测平台,来对全球尺度的科学现象开展研究,对于实现长期连续的大区域全球变化和宏观地球科学现象的观测具有重要意义。月球近地面总是朝向地球,可对地球的同一地区做长时段、可变视角的快速观测,可同时观测到整个地球半球。郭华东介绍,全球变化月基观测的科学目标是要研究月基对地观测的方法体系,确定适合于月基对地观测的科学现象及相应的仪器参数及观测方式,希望能早日建立月基对地观测系统。
关键词:观测;地球;嫦娥;变化;卫星;探测器;传感器;研究;软着陆;成像
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日前,嫦娥三号着陆器成功完成自主唤醒,工作正常。自2013年12月14日实现月面软着陆以来,设计寿命为1年的嫦娥三号探测器已超期服役。卫星搭载的极紫外相机被形象地称为嫦娥三号看地球的“眼睛”,主要任务是对地球周围的等离子层进行成像探测。
月球是人类目前唯一能到达的地外星球。当歌手们唱着“我在仰望,月亮之上”,科学家提出,如今从地球上看太空、从太空上看地球,已然不是难事。如果在月球上布设遥感器看地球,能实现吗?
中科院遥感与数字地球研究所郭华东院士提出了面向全球变化的月基对地观测设想:在月球上布设一系列科学传感器,利用月球作为对地观测平台,来对全球尺度的科学现象开展研究,对于实现长期连续的大区域全球变化和宏观地球科学现象的观测具有重要意义。
相比星—机—地的观测平台,利用月基传感器观测地球宏观科学现象具有明显优势。获取数据的整体一致性、长期一致性是月基观测的重要特点,而这正是目前全球变化研究所急需的。月球近地面总是朝向地球,可对地球的同一地区做长时段、可变视角的快速观测,可同时观测到整个地球半球。而且,月球寿命相当长,有利于获取超长的、易于校准的时间序列数据。还有,月球构造稳定,可以布设传感器形成稳定的干涉基线,可用于地表形变测量、卫星及深空探测器定位等方面。此外,月基观测为进一步研究潮汐现象对地球系统的影响提供了独特视角。
从月球观测地球最早可追溯到1972年。阿波罗16号宇宙飞船第五次将人类送上月球,航天员们使用远紫外线望远镜和光谱仪,获取了地球大气和地冕的图像和光谱,由于当时技术能力的限制,并没有获得连续的长时间的对地观测数据,随后的30余年中,相关研究工作也基本停滞。本世纪初期,随着美国提出“重返月球计划”,科学家们开始进行月基对地观测方面的探索。
郭华东介绍,全球变化月基观测的科学目标是要研究月基对地观测的方法体系,确定适合于月基对地观测的科学现象及相应的仪器参数及观测方式,希望能早日建立月基对地观测系统。这将为人类研究全球环境变化和地球系统科学提供崭新的技术手段和能力。







