L'Agence spatiale allemande (DLR) a ouvert une nouvelle installation de simulation dans son Laboratoire de spectroscopie planétaire (PSL) à Berlin. L'installation pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre la surface de Vénus cachée derrière l'atmosphère dense de la planète.

Dans le cadre du PSL, l'installation nouvellement ouverte est située dans une salle à température contrôlée de l'Institut de recherche planétaire de Berlin. Il permet aux chercheurs planétaires d'analyser des échantillons de roche similaires à ceux de la surface chaude de Vénus à des températures allant jusqu'à 1, 830 degrés Fahrenheit (1, 000 degrés Celsius).

L'étude de la surface de Vénus est un défi pour les observatoires spatiaux et au sol en raison d'une atmosphère épaisse composée principalement de dioxyde de carbone et de nuages ​​d'acide sulfurique entourant la planète. Pour éviter cet obstacle, les scientifiques utilisent les soi-disant "fenêtres spectrales" dans l'atmosphère qui sont transparentes à certaines longueurs d'onde de la lumière infrarouge pour collecter des données à la surface à distance.

L'installation de PSL pourrait être utile dans de telles études car elle donne la possibilité d'analyser les émissions spectroscopiques par des roches analogues à travers la gamme de températures trouvée sur Vénus et à toutes les fenêtres atmosphériques connues de la planète.

"Pour Vénus, il était communément admis que les données de composition ne pouvaient être obtenues que par des missions au sol, car la couverture nuageuse permanente de Vénus interdit l'observation de la surface avec des techniques d'imagerie traditionnelles sur la plus grande partie de la gamme spectrale visible. Fortuitement, L'atmosphère de dioxyde de carbone de Vénus est en fait partiellement transparente dans de petites fenêtres spectrales proches d'un millimètre. Ces fenêtres ont été utilisées pour obtenir des spectres limités de la surface de Vénus par des observateurs au sol, lors d'un survol de la mission Galileo à Jupiter, et des instruments VMC et VIRTIS de la sonde spatiale Venus Express de l'ESA, " Jörn Helbert de PSL qui a dirigé le développement de la nouvelle installation, a déclaré Astrowatch.net.

La chambre nouvellement construite pourrait être essentielle pour interpréter les données recueillies par les télescopes au sol et dans l'espace, car il fournit des mesures en laboratoire nécessaires pour valider les résultats. Helbert a noté que toute interprétation en termes de minéralogie des données de spectroscopie visible et proche infrarouge des orbiteurs nécessite des bibliothèques spectrales acquises dans des conditions correspondant à celles des surfaces étudiées.

"De nombreux efforts ont été déployés depuis l'atterrissage de Venera 9 et 10 en 1975 pour obtenir des spectres optiques de matériaux analogiques de Vénus à des températures pertinentes. PSL a relevé ce défi, s'appuyant sur près d'une décennie d'expérience en spectroscopie d'émission à haute température dans l'infrarouge moyen. Après plusieurs années de développement et de tests approfondis, PSL est maintenant en opération de routine pour les mesures d'émissivité analogique de Vénus de 0,7 à 1,5 micromètres sur toute la plage de température de surface de Vénus, " dit Helbert.

L'installation Venus utilise des détecteurs et une électronique de pointe, ainsi que des boîtiers en céramique innovants pour bloquer le rayonnement de fond qui peut noyer les signaux spectraux des échantillons à haute température. La chambre a permis aux chercheurs de démarrer une base de données des spectres analogiques de Vénus comprenant des mesures d'échantillons de roches et de minéraux couvrant une gamme allant des échantillons de roches et de minéraux felsiques à mafiques.

Les fenêtres dans le proche infrarouge relativement transparentes dans l'atmosphère dense de Vénus riche en dioxyde de carbone (environ 0,86, 0,91, 1.02, 1.11, et 1,18 micromètres) permettent une imagerie orbitale nocturne de la lumière émise par la surface. Ces six bandes peuvent permettre l'identification des minéraux d'une manière similaire à l'instrument Compact Reconnaissance Imaging Spectrometers for Mars (CRISM) à bord du Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA (11 canaux).

"Nous pouvons démontrer qu'avec un instrument orbital, les spectres de basalte peuvent être facilement distingués des andésites basaltiques, andésites, et la rhyolite ou le granit. Nous pouvons donc répondre à la question de savoir si les plus anciennes formes de relief de Vénus appelées tesselles sont en effet comparables aux continents de la Terre, " a noté Helbert.

Il a ajouté qu'en même temps, l'altération de surface par oxydation peut être détectée à partir de plusieurs rapports de bandes. Par exemple, l'hématite se distingue facilement de la magnétite et de la pyrite de 0,99 à 1,02 micromètres.

"Cela donne un aperçu de l'interaction entre la surface et l'atmosphère et surtout sa variation avec l'altitude, " dit Helbert.

En tout, cela signifie que les scientifiques pourraient enfin obtenir une carte minéralogique globale de Vénus depuis l'orbite, où maintenant ils ne disposent que d'informations provenant de très peu de sites d'atterrissage. Cette, selon Helbert, ouvrirait un tout nouveau chapitre de l'exploration de Vénus.

Les méthodes et technologies développées pour l'installation Venus ont également amélioré les capacités globales de PSL. Le laboratoire est actuellement la seule infrastructure spectroscopique au monde qui offre la capacité de mesurer l'émissivité des matériaux pulvérulents, dans l'air ou sous vide, de basses à très hautes températures, sur une gamme spectrale étendue allant de l'ultraviolet à l'infrarouge lointain.