土卫六低层对流层中传输窗口的建模：对未来空中与表面任务所载红外光谱仪的启示

从轨道上看，土卫六表面的可见性仅限于近红外（near-IR）中少数狭窄的光谱窗口，主要源于甲烷气体的吸收。这限制了识别表面特定化合物的能力——迄今为止土卫六的整体表面成分仍属未知。此外，理解表面成分将有助于揭示土卫六表面的地质过程、光化学生产与演化以及生物潜力。获得更宽光谱覆盖以研究土卫六表面的一种途径，是减少观测者与表面之间吸收体（主要是甲烷）和散射体的积分柱密度。这只有未来任务在土卫六大气中较低高度运行才可实现。在此，我们使用辐射传输模型详细测量从不同任务高度穿过土卫六大气的吸收，并考量这对解释土卫六表面反射率测量的影响。在我们建模的0.4–10微米光谱范围内，我们发现对于在表面进行遥感观测的任务，传输窗口宽度可增加多达317%。然而，任何可观的窗口增宽都需要机载照明。进一步，我们指出当前无法从轨道观测到、但可利用低高度更宽窗口识别的可能表面化合物。这些化合物范围从简单的腈类（如氰基乙炔）到氨基酸的构建块（如尿素）。最后，我们讨论了这些化合物的识别对土卫六科学的启示。