Однако точно измерить это излучение оказывается непростой задачей. Спутники на низкой околоземной орбите видят лишь небольшие участки поверхности, а геостационарные аппараты, хотя и наблюдают за одним регионом постоянно, не охватывают всю планету целиком.
Команда ученых из Института физики атмосферы Китайской академии наук и других китайских научных учреждений нашла необычное решение этой проблемы. Уникальную перспективу для оценки радиационного отпечатка Земли, которая позволит охватить всю планету целиком, может обеспечить обсерватория, размещенная на Луне.
«Традиционные наблюдения в основном фокусируются на региональных или локальных характеристиках излучения, — объясняет соавтор исследования, доктор Е Ханьлинь. — С Луны Земля выглядит как полный диск, что позволяет нам выделять доминирующие сигналы планетарного масштаба, подавляя при этом мелкомасштабный погодный шум».
Ученые установили, что изменения в излучении Земли, которые можно будет наблюдать с Луны, в основном определяются сферическими гармоническими функциями первого и второго порядков — они объясняют около 90% вариаций. Это работает подобно процессу «шумоподавления»: помехи от локальных погодных явлений отфильтровываются, а планетарные особенности излучения становятся четко различимыми. Эти сферические гармоники можно сравнить с уникальными «отпечатками пальцев» земного излучения.
Ученые также выявили периодические закономерности в изменениях излучения. Периодичность синодического месяца — связанная с фазами Луны относительно Земли — определяется секториальными гармоническими компонентами. Сидерический месяц и его половина обусловлены зональными гармониками, которые возникают из-за периодического широтного смещения точки наблюдения, вызванного орбитой Луны. Суточная периодичность отражает динамические изменения поля зрения, связанные с вращением Земли.
«Лунная обсерватория обеспечит нам новый, долговременный и целостный взгляд на Землю», — отмечает соавтор работы, профессор Го Хуадун.
Расчеты ученых подтверждают: целостные наблюдения Земли с ее естественного спутника станут ценной базой для точной оценки исходящего излучения нашей планеты и анализа глобальных климатических изменений. Взгляд с Луны позволяет увидеть то, что недоступно обычным спутникам: он даст ученым анализировать нашу планету как единое целое, без разрывов и искажений.
Ранее NASA отобрало волонтеров для слежки за лунной миссией «Артемида-2».
