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泰坦星的暮光与日落太阳光照

DOI:10.3847/1538-3881/aae519 期刊:The Astronomical Journal 出版年份:2018 更新时间:2025-09-23 15:21:01
摘要: 我们采用蒙特卡洛辐射传输模型SRTC++(该研究受"蜻蜓号"泰坦着陆器提案启发)计算了泰坦表面的光照条件。研究发现日落后黄昏时段存在显著地表光照,且1.0微米波长附近的暮光辐射通量达到峰值。在泰坦昼夜分界线外延30°范围内,可见红光波段(约0.65微米)的暮光照明强度超过地球满月时的光照水平。对于采用长积分时间的固定式地表着陆器而言,夜间成像效果应相当理想,但对漂浮于泰坦海洋上的平台效果较差。泰坦的日落现象在可见光波段会显得平淡无奇——太阳仍远高于地平线时就开始逐渐暗淡,且随着太阳沉入地平线下方,整体光照强度缓慢减弱。着陆器下方的阴影区域会接收到来自泰坦地平线附近低空漫射散射光的照明。由于多次散射的强度效应,当太阳位于天空最高点时,近地平线区域的总照度达到最大值。
作者: Jason W. Barnes,Shannon M. MacKenzie,Ralph D. Lorenz,Elizabeth P. Turtle
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研究概述 实验方案 设备清单

研究土卫六表面的光照条件,以了解未来原位探测任务的环境,特别是蜻蜓号土卫六着陆器的相关情况。

土卫六表面存在显著的暮光照明,使得成像范围可延伸至昼夜分界线以外30°。对于静止着陆器而言,通过延长曝光时间可实现夜间成像,但对漂浮平台可能具有挑战性。由于大气散射强烈,土卫六的日落在可见光波段并不显著。该研究为未来土卫六任务(特别是"蜻蜓号"着陆器)的设计提供了重要参考。

该模型未考虑折射或偏振现象,且忽略了大气中的瑞利散射和气体吸收。其大气参数基于惠更斯探测数据,可能无法完全反映土卫六大气的变异性。

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