NASA sử dụng ánh trăng để cải thiện độ chính xác của vệ tinh

Thiết bị Quang phổ Mặt trăng trong không trung của NASA, air-LUSI, đã thực hiện chuyến bay trên máy bay ER-2 của NASA từ ngày 12-16.3 để đo chính xác lượng ánh sáng phản xạ từ Mặt trăng.

“Mặt trăng cực kỳ ổn định và không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố trên Trái đất như khí hậu ở bất kỳ mức độ nào”, Kevin Turpie, giáo sư tại Đại học Maryland, nhà nghiên cứu chính của air-LUSI, cho biết.

Các chuyến bay air-LUSI là một phần trong nỗ lực xác nhận vệ tinh toàn diện của NASA. Cơ quan này có hơn 20 vệ tinh quan sát Trái đất cung cấp cho các nhà nghiên cứu cái nhìn toàn cầu về hệ thống trên Trái đất và mối liên kết của chúng.

Nhiều thiết bị trong số đó đo các bước sóng ánh sáng do bề mặt, nước và khí quyển của Trái đất phản xạ, tán xạ, hấp thụ hoặc phát ra. Ánh sáng này bao gồm ánh sáng nhìn thấy được cũng như các bước sóng tia cực tím và tia hồng ngoại.

Giống như các nhạc cụ trong dàn nhạc, các vệ tinh riêng lẻ cần phải “đồng điệu” với nhau để các nhà nghiên cứu khai thác tối đa dữ liệu của chúng. Bằng cách sử dụng Mặt trăng làm “âm thoa”, các nhà khoa học có thể dễ dàng so sánh dữ liệu từ các vệ tinh khác nhau để xem xét những thay đổi trên toàn cầu trong thời gian dài.

Được phát triển với sự hợp tác của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST), Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ và Đại học McMaster, air-LUSI là một kính thiên văn đo lượng ánh sáng phản xạ khỏi bề mặt Mặt trăng để đánh giá lượng năng lượng vệ tinh quan sát Trái đất nhận được từ ánh trăng. Thiết bị được gắn trên máy bay ER-2 do Trung tâm Nghiên cứu Chuyến bay Armstrong của NASA quản lý.

Air-LUSI được NASA thử nghiệm lần đầu vào tháng 11.2019. Kể từ đó, nhóm air-LUSI đã tiếp tục cải thiện độ chính xác của thiết bị. Tuy nhiên do đại dịch COVID-19, những bước thử nghiệm tiếp theo liên tục bị gián đoạn. Đến tháng 3.2022, air-LUSI mới có thể bắt đầu các chuyến bay chính thức.

Trong khi đó, ER-2 là một máy bay có thể hoạt động ở độ cao 21.336 km, có thể tán xạ hoặc hấp thụ ánh sáng mặt trời phản chiếu. Điều này cho phép air-LUSI hoạt động rất chính xác, có thể theo dõi các phép đo tương tự như các phép đo mà một vệ tinh sẽ thực hiện từ quỹ đạo. Trong các chuyến bay vào tháng 3, air-LUSI đã đo Mặt trăng trong 4 đêm ngay trước khi trăng tròn.

Phương pháp tiếp cận trên không này có lợi thế là nghiên cứu ánh trăng trong các giai đoạn khác nhau của Mặt trăng, đồng thời có thể mang thiết bị trở lại mặt đất giữa các chuyến bay để đánh giá, bảo trì và sửa chữa nếu cần.

Air-LUSI sẽ tiếp tục bay nhiều lần trong thời gian tới. Nhiệm vụ mới mà NASA hướng đến là các vệ tinh nghiên cứu sinh vật phù du, aerosol, các đám mây, hệ sinh thái đại dương... những nhiệm vụ sẽ rất cần ánh trăng dẫn lối.