Mapeo de la luna: ¿cómo usar los datos de imagen del Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)?

tl; dr Esos números son metros por píxel. Pero debe tener cuidado porque son escaneos a lo largo de la órbita de la nave espacial con la luna girando debajo, por lo que x e y están sesgados.

Esta respuesta lo ayudará a comenzar. El LRO es una nave espacial increíble con una amplia variedad de instrumentos para mapear la superficie de la luna por una serie de características, así como información de alcance láser simultánea para las trayectorias LRO-Tierra y LRO-Luna que mejoran los modelos de gravedad lunar. ¡ Hay una descripción general muy útil de una página en The Lunar Reconnaissance Orbiter and the New Moon: Mission Highlights and Two More Years of Science From Lunar Orbit! por el científico del proyecto John Keller . Está interesado en la LROC/NAC (Cámara LRO / Cámaras de ángulo estrecho)

Las cámaras LRO se describen en detalle en la descripción general del instrumento de la cámara del orbitador de reconocimiento lunar (LROC) (Robinson et al. 2010, Space Sci Rev (2010) 150: 81–124 DOI 10.1007/s11214-010-9634-2):

Hay dos cámaras de ángulo estrecho esencialmente idénticas, denominadas "L" y "R" en los archivos de datos. Cada cámara utiliza un CDD de aproximadamente 5000 píxeles por 1 píxel, y las órbitas del LRO en la dirección "X" escanean continuamente como una máquina de FAX o un escáner de superficie plana. El campo de visión de las cámaras se superpone ligeramente en el medio, pero se extiende a la izquierda y a la derecha del centro, por lo que también aparecen las designaciones "L" y "R" en los archivos de datos de imágenes.

Gran parte de los datos se toman en una órbita aproximadamente polar, incluidos los datos de enero de 2012 que mencionaste, por lo que los ~5000 píxeles de una cámara dada en este caso son casi paralelos a las líneas de latitud lunar.

Upper right latitude    42.08
Upper right longitude  340.64
Lower right latitude    44.76
Lower right longitude  340.7
Lower left  latitude    44.76
Lower left  longitude  340.33
Upper left  latitude    42.09
Upper left  longitude  340.28

A partir de eso podemos trazar el borde aproximado de la imagen:

El sesgo se debe a alguna combinación de la rotación de la órbita de inclinación de la luna debajo de la nave espacial mientras escanea. ¡Recuerde tener en cuenta el sesgo cuando intente usar estas imágenes!

el ancho es de aproximadamente$340.7-340.33\approx0.37$grados de latitud. Los datos a continuación muestran que la cámara mira casi directamente hacia abajo.

Spacecraft altitude       158.79
Emission angle              1.79
Sub spacecraft latitude    43.42
Sub spacecraft longitude  340.7

El ancho del campo es de aproximadamente 0,37 grados de longitud, corrigiendo eso por la latitud, el ancho en la superficie asumiendo ángulos pequeños es:

8150 metros divididos por unos 5000 píxeles dan unos 1,63 metros por píxel en y . Y que dicen los datos...

Scaled pixel width   1.59
Scaled pixel height  1.55

Entonces, por supuesto, las escalas en los metadatos van a ser más confiables que mi aproximación, ¡y deberías usar esos números porque un cálculo correcto sería mucho más complejo! Pero mis cálculos sirven como a) un control de cordura (¿pasé?) yb) una ilustración instructiva de lo que realmente está sucediendo.

Aquí hay una forma más rápida de llegar a la báscula, pero no te da una pista sobre el sesgo. La siguiente tabla muestra que la cámara IZQUIERDA tiene 10.00 microradians per pixel. Multiplique eso por la distancia de LRO a la ubicación de la imagen en la luna de 158.79kilómetros y obtendrá...

¡1,59 metros/píxel! Igual que la escala de píxeles dada.

Para divertirse, puede ir a https://lrostk.gsfc.nasa.gov/preview.cgi y ver una animación en tiempo real de lo que LRO está escaneando en este momento.