遥感教程第19-1页

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Astronomers from ancient times until Galileo knew almost nothing about stars and planets except that the latter moved in a regular fashion through the skies. One of the first examples of remote sensing was Galileo�s use of a primitive telescope to discover the Moon�s craters and the moons of Jupiter. In the early 20th century, Hubble learned that most stars were actually galaxies - clusters of billions of stars. But it took the space program, with its probes to and orbiters around the planets, to open up the other planetary bodies in the Solar System to a systematic examination. The wealth of knowledge this has brought, largely through the remote sensing devices carried on the spacecraft, has given astronomers today remarkable insights into the nature and history of the planets. This Section will convincingly underwrite that statement. The first page reviews the different sensors and parts of the spectrum used in these great advances.


行星遥感


遥感技术


通过成像进行遥感应用于地球,可以追溯到上世纪中叶,当时气球驾驶员拍摄了第一张照片。至于太阳系的其他部分,我们必须看看伽利略在1610年所作的第一次观测(用草图记录),当时伽利略将望远镜转向了天空,并瞥见了我们最近的邻居月球表面的复杂性。后来,他通过发现围绕木星的卫星,或轨道卫星,证实了哥白尼理论。从那时起,我们对我们的太阳系邻居进行了许多观测,首先是用望远镜,在太空时代开放后,用轨道航天器、飞越、探测器和登陆器任务。在美国宇航局和来自不同国家的其他航天机构的多样化和富有想象力的项目中,没有其他地方像探索行星和宇宙那样取得过如此多的观测和科学成就。

调查地球周围电磁频谱(EM)的大多数相同仪器都是探索我们的行星伙伴和其他星球的主要工具;在外太空中寻找恒星和宇宙其他成员。以下是利用电磁波谱测量的遥感方法列表,这些方法提供了有关行星表面、大气和间接内部的特殊信息: *

METHOD

电磁波谱

INFORMATION

INTERPRETATION

MISSION

γ射线光谱法

伽马射线

伽马能谱

K,U,T丰度

阿波罗15号,16号:维内拉

X射线荧光光谱法

X射线

特征波长

表面矿物/化学成分

阿波罗;维京登陆舰

紫外光谱法

UV

反射太阳光谱

大气成分:H、He、Co2

水手;先锋;航海家

光度测定法

可见光

反照率

表面性质;成分

地球望远镜;先锋

多光谱成像仪

紫外可见光

光谱和空间

表面特征;成分

在大多数任务中

反射光谱仪

可见光

反射太阳辐射的光谱强度

表面化学;矿物学;过程

阿波罗望远镜

激光高度计

可见的

发射脉冲和反射脉冲之间的时间延迟

表面浮雕

阿波罗15,16,17

旋光计

可见的

表面极化

表面结构;成分

先行者

红外辐射计(包括扫描仪)

红外线的

热辐射强度

表面和大气温度;构成。

阿波罗;水手;维京人;旅行者

微波辐射计

微波食品加热

被动微波发射

大气/表面温度;结构

水手;先锋金星

双基地雷达

微波食品加热

表面反射剖面

表面高度;粗糙度

阿波罗14,15,16;维京人

成像雷达

微波食品加热

线束反射

地形和粗糙度

麦哲伦;地球系统

月球探测器

雷达

多频多普勒频移

表面轮廓和成像;导电性

阿波罗17号

S波段应答机

无线电

多普勒频移单频

重力资料

阿波罗

掩星

无线电

频率和强度变化

大气密度和压力

飞越和轨道飞行器

* 改编自比利·P·格拉斯, 行星地质学导论 1982年,剑桥大学出版社

这份清单不完整,但仍具有高度代表性。阿波罗登月任务的指挥和服务舱携带了一套其他仪器,包括α粒子分光计、质谱仪、磁强计、远紫外分光计、闪烁计和其他旨在测量地球化学和地球物理性质的仪器。宇航员们还在地面部署了专门研究的仪器。其中包括地震仪、磁强计、重力仪、太阳风计、宇宙线探测器、热流探测器和激光测距反光镜。然而,回顾过去,产生图像的传感器,特别是照片和类似物品,已经提供了最直接和最容易解释的数据集,并将继续成为未来任务的主要部分。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy