莎士比亚在《罗密欧与朱丽叶》中将其称为“不固定的月亮”，这比他那双满天星斗的恋人所想的要可靠。现在，美国国家标准技术研究院(NIST)的研究人员计划通过一项测量月球亮度的新项目，使月球更加可靠。

　　科学家们将月球作为天基摄像机的校准源，用于天基摄像机，该摄像机使用反射自我们星球的阳光的亮度和颜色来跟踪天气模式，作物健康趋势，海洋中有害藻华的发生位置等等。面向地球的成像仪发送的信息使研究人员可以预测饥荒和洪水，并可以帮助社区计划应急响应和救灾。

　　为了确保一台卫星摄像机的“绿色”不是另一台摄像机的“黄色”，每台摄像机都针对同一信号源在空间中进行了校准。月球是一个方便的目标，因为它与地球不同，它没有大气层，其表面变化很小。

　　麻烦的是，对于所有写着银色月亮的光的歌曲，仍然无法确切地了解到月亮在任何时间和任何角度的反射光到底有多亮。NIST的史蒂芬·麦克斯韦(Stephen Maxwell)说，当今最好的测量方法使研究人员能够以百分之几的不确定性来计算月球的亮度-不足以满足最敏感的测量需求。为了弥补这些缺点，科学家们开发了复杂的解决方法。例如，他们必须通过多种方式(从太空，空中和地面)同时进行相同的测量，从而定期检查其卫星图像的准确性。

　　或者，如果他们想比较不同卫星在不同时间拍摄的图像，则必须确保它们在太空中存在一定的重叠时间，这样成像人员才有机会大致在同一时间测量行星的同一部分。但是，如果研究小组无法在旧相机退役之前将新相机带入太空，会发生什么?麦克斯韦说：“您得到了所谓的数据缺口，并且失去了将来自不同卫星的测量结果结合在一起以确定长期趋势的能力。”

　　真正知道月球有多亮(不确定性远小于1%)将减少对这些后勤方面具有挑战性的解决方案的需求，并最终节省资金。

　　因此NIST着手对月球亮度进行新的测量。研究人员希望它们将是迄今为止最好的测量方法。

　　这里的“亮度”具体是指从月球表面反射的阳光量。它的视在大小大约是太阳的40万倍，但是月亮的确切亮度取决于它相对于太阳和地球的角度。这些角度遵循的复杂模式大约每20年重复一次。

　　为了在新实验中捕捉月光，研究人员将使用麦克斯韦称之为“光桶”的小型望远镜，该望远镜旨在收集从紫外线(约350纳米，十亿分之一米)到可见光谱以及短波的所有物体。红外线(2.5微米，百万分之一米)。150毫米(6英寸)望远镜的单透镜由一种叫做氟化钙的化合物制成，与更常见的玻璃不同，氟化钙可以将月光从很宽的波长范围内聚焦到探测器上。

　　但是在每次测量之前，都需要校准该望远镜。在大约15至30米(50-100英尺)的距离内，研究团队将建立一个宽带光源，即波长分布宽的光源，并具有可靠的输出。为了验证宽带源，科学家还将使用第二只灯，该灯一次仅发射一个窄波段，并且可以根据需要调整到不同的波段。使用这些校准源进行的夜间测试会将团队的Moon结果与国际单位制(SI)联系起来。

　　值得庆幸的是，NIST的研究不需要20年的数据收集，Maxwell说。三到五年的时间将足以收集他们所需的95%以上的角度。为了获得尽可能多的纯净月光，该实验计划于2018年在夏威夷的莫纳罗阿天文台开始测量。计划中的场地位于世界上最大的火山之一上约3,300米(11,000英尺)处，远高于地球大气的扭曲影响。

　　尽管该实验需要数年才能完成，但麦克斯韦认为，即使是初步数据，也可以“几乎立即”对社区有用，以此作为对当前系统的检验。可以从NIST的新数据集中受益的面向地球的成像仪包括Landsat系列，GOES-16，即将发射的JPSS-1和数十枚商业卫星。