Quantitative spectroscopy of the aurora. VI. The auroral spectrum from 275 to 815 nm observed by the OSIRIS spectrograph on board the Odin spacecraft

Terrestrial auroral spectra over the 275 to 815 nm wavelength range have been recorded by the OSIRIS imaging spectrograph on board the Odin spacecraft. The spectra are from the dark polar region and are averaged over limb tangent altitudes from 100 to 105 km. All wavelengths are exposed simultaneously, thus avoiding the effect of temporal intensity variations inherently present in spectrally scanning systems. Particular care has been taken to quantify the relative spectral sensitivity over the entire wavelength range, and there is an estimated 5% precision in the measurements. To maintain accurate on-orbit spectral calibrations, an atmospheric radiation model with multiple Rayleigh scatter is employed to regularly update the OSIRIS spectral response throughout the mission. A calibrated auroral spectrum is presented, together with matching synthetic spectra for many of the observed features, for potential use as a reference spectrum in general atmospheric research. The relative intensities of the brighter auroral band systems and atomic lines are reviewed. Finally, the observed spectrum is made freely available in digital format in long term archives.

Nous avons enregistré le spectre auroral terrestre entre 275 et 815 nm à l’aide du spectrographe à imagerie OSIRIS à bord du satellite ODIN. Les spectres sont pour la zone polaire sombre et sont moyennés sur différentes altitudes du limbe entre 100 et 105 km. Toutes les longueurs d’onde sont enregistrées simultanément, évitant ainsi les erreurs de variation temporelle d’intensité, pratiquement inhérentes dans les systèmes à balayage spectral. Nous nous sommes appliqués particulièrement à quantifier la sensibilité relative spectrale sur l’ensemble du domaine de longueur d’onde et nous atteignons une précision estimée à 5%. Pour maintenir une calibration spectrale précise en orbite, nous utilisons un modèle de radiation atmosphérique avec plusieurs diffuseurs de Rayleigh, afin de mettre à jour régulièrement la réponse spectrale d’OSIRIS pendant toute la mission. Nous présentons un spectre auroral calibré, accompagné des spectres synthétiques d’appariement pour plusieurs des caractéristiques observées, qui pourra servir de référence spectrale en recherche atmosphérique en général. Nous passons en revue les intensités relatives les plus brillantes des systèmes de bandes aurorales et des lignes atomiques. Finalement, nous rendons disponibles les spectres obtenus, sans frais et sous format digital.