En ny simuleringsanläggning vid Planetary Spectroscopy Laboratory i German Aerospace Center (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) kan hjälpa till att revolutionera vår förståelse av det heta, dold yta av Venus. Planetary Spectroscopy Laboratory (PSL) kan analysera bergprover som liknar dem som finns på Venus yta vid temperaturer upp till 1000 grader Celsius, gör det möjligt för forskare att tolka exakt data som erhållits av rymduppdrag och markbaserade observationer.

Även om Venus är ungefär lika stor som jorden och ibland kallas sin tvillingplanet, den omges av en tjock atmosfär av främst koldioxid och moln av svavelsyra som gör det mycket svårt att studera planetens yta. Tills nyligen, man trodde att en landare behövdes för att analysera den kemiska sammansättningen av stenar på marken.

"Landning på Venus är mycket utmanande och inga uppdrag till ytan är för närvarande planerade, "sa doktor Jörn Helbert, som har lett utvecklingen av kammaren. "Nyligen, planetforskare har utnyttjat "spektralfönster" i Venus atmosfär som är transparenta för vissa våglängder av infrarött ljus för att samla in data på ytan på distans. Dock, det har varit utmaningar att tolka dessa uppgifter, eftersom vi inte har haft de labbaserade mätningarna som behövs för att validera resultaten. "

Eftersom olika kemiska föreningar avger strålning vid specifika elektromagnetiska våglängder, varje mineral har ett unikt "spektralt fingeravtryck" av utsläppsledningar. För att tolka fjärrdetekteringar av dessa spektrala fingeravtryck och bestämma vilka stenar som finns, planetforskare behöver referenskataloger som visar utsläppsledningar förvärvade under förhållanden som matchar dem på de ytor som studeras. I mer än 40 år har forskare har försökt göra mätningar under venusiska förhållanden för att bygga upp dessa bibliotek men, tills nu, med mycket liten framgång.

PSL, finansierat genom Europlanet 2020 forskningsinfrastruktur, ligger i ett temperaturkontrollerat rum i Institute for Planetary Research i Berlin. Den nya Venuskammaren använder toppmoderna detektorer och elektronik, och innovativa keramiska kapslingar för att blockera bakgrundsstrålning som kan dränka bort spektrala signaler från prover vid höga temperaturer.

Jordanaloger för stenar på Venus inkluderar vulkaniska stenar, såsom basalt från Spanien och rhyolit från Italien, stenar som har genomgått intensiv uppvärmning, som granit från Norge, och järnrika stenar som hematit och magnetit.

Den nya anläggningen har använts för att analysera spektroskopiska utsläpp av analoga stenar över temperaturintervallet som finns på Venus, som i genomsnitt 462 grader Celsius, och vid alla kända atmosfäriska fönster i Venus. Observationer i sex spektralfönster med Venus Express Venus Monitoring Camera (VMC) och Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS) instrument har avslöjat kemiska variationer som kan relateras till geologiska egenskaper på Venus yta. Mätningarna från PSL används nu för att validera och förbättra förståelsen för dessa Venus Express -observationer.

"De spektrala databaser som vi sammanställer med PSL -anläggningen kommer att göra det möjligt för forskare att besöka data från tidigare uppdrag, hjälpa till att planera för framtida uppdrag och göra nya markbaserade observationer som ger oss en mycket mer exakt förståelse av Venus yta, "sa Dr Helbert." Jordens tvillingplanet är en fascinerande plats som vi fortfarande vet relativt lite om. Denna kammare kommer att göra det möjligt att på distans studera Venus yta på ett sätt som vi hittills trodde bara var möjligt med en landare. "