Den tyska rymdorganisationen (DLR) har öppnat en ny simuleringsanläggning vid sitt Planetary Spectroscopy Laboratory (PSL) i Berlin. Anläggningen kan hjälpa forskare att bättre förstå Venus yta gömd bakom planetens täta atmosfär.

Som en del av PSL, den nyöppnade anläggningen ligger i ett temperaturkontrollerat rum i Institute for Planetary Research i Berlin. Det gör det möjligt för planetforskare att analysera bergprover som liknar dem på Venus heta yta vid temperaturer upp till 1, 830 grader Fahrenheit (1, 000 grader Celsius).

Att studera Venus yta är en utmaning för rymden och markbaserade observatorier på grund av en tjock atmosfär av främst koldioxid och moln av svavelsyra som omger planeten. För att undvika detta hinder, forskare använder sig av de så kallade "spektralfönstren" i atmosfären som är transparenta för vissa våglängder av infrarött ljus för att samla in data på ytan på distans.

PSL:s anläggning kan vara till hjälp vid sådana studier eftersom det ger möjlighet att analysera spektroskopiska utsläpp av analoga bergarter över temperaturintervallet som finns på Venus och vid alla kända atmosfäriska fönster på planeten.

"För Venus, det var allmänt accepterat att kompositionsdata endast kunde erhållas genom landade uppdrag eftersom Venus permanenta molntäcke förbjuder observation av ytan med traditionella bildtekniker över det mesta av det synliga spektralområdet. Lyckligtvis, Venus koldioxidatmosfär är faktiskt delvis transparent i små spektralfönster nära en millimeter. Dessa fönster har använts för att få begränsade spektra av Venus yta av markobservatörer, under en flyby av Galileo -uppdraget vid Jupiter, och från VMC- och VIRTIS -instrumenten på ESA Venus Express -rymdfarkoster, "Jörn Helbert från PSL som ledde utvecklingen av den nya anläggningen, berättade för Astrowatch.net.

Den nybyggda kammaren kan vara avgörande för att tolka data som samlas in av teleskop på marken och i rymden, eftersom det ger laboratoriebaserade mätningar som är nödvändiga för att validera resultaten. Helbert noterade att varje tolkning när det gäller mineralogi av synliga och nära-infraröda spektroskopidata från omloppsbanor kräver spektralbibliotek som förvärvats under förhållanden som matchar dem på de ytor som studeras.

"Många ansträngningar har gjorts sedan landningen av Venera 9 och 10 1975 för att få optiska spektra av Venus -analoga material vid relevanta temperaturer. PSL tog upp denna utmaning, bygger på nästan ett decennium erfarenhet av högtemperaturemissionsspektroskopi i mitten av infrarött. Efter flera års utveckling och omfattande tester, PSL är nu i rutinmässig drift för Venus-analoga utsläppsmätningar från 0,7 till 1,5 mikrometer över hela Venus-yttemperaturområdet, "Sa Helbert.

Venusanläggningen använder toppmoderna detektorer och elektronik, samt innovativa keramiska kapslingar för att blockera bakgrundsstrålning som kan dränka bort spektrala signaler från prover vid höga temperaturer. Kammaren tillät forskarna att starta en databas med Venus analoga spektra inklusive mätningar av berg- och mineralprover som täcker ett intervall från felsiska till mafiska berg- och mineralprover.

De relativt transparenta nära-infraröda fönstren i Venus täta koldioxidrika atmosfär (cirka 0,86, 0,91, 1.02, 1.11, och 1,18 mikrometer) möjliggör nattlig orbital avbildning av ljus som avges från ytan. Dessa sex band kan tillåta mineralidentifiering på ett sätt som liknar Compact Reconnaissance Imaging Spectrometers for Mars (CRISM) ombord på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter (11 kanaler).

"Vi kan visa att basaltspektra med ett orbitalinstrument lätt kan diskrimineras från basaltiska andesiter, andesiter, och rhyolit eller granit. Så vi kan ta upp frågan om de äldsta landformerna på Venus som kallas tesserae verkligen är jämförbara med jordens kontinenter, "Noterade Helbert.

Han tillade att samtidigt ytvittring genom oxidation kan detekteras från flera bandförhållanden. Till exempel, hematit skiljer sig lätt från magnetit och pyrit från 0,99 till 1,02 mikrometer.

"Detta ger en inblick i samspelet mellan ytan och atmosfären och särskilt dess variation med höjd, "Sa Helbert.

Allt som allt, det betyder att forskarna äntligen kunde få en global mineralogisk karta över Venus från omloppsbana, där de nu bara har information från väldigt få landningsplatser. Detta, enligt Helbert, skulle öppna ett helt nytt kapitel i Venusutforskning.

De metoder och tekniker som utvecklats för Venus -anläggningen förbättrade också PSL:s övergripande kapacitet. Laboratoriet är för närvarande den enda spektroskopiska infrastrukturen i världen som erbjuder möjligheten att mäta utsläpp av pulvermaterial, i luft eller i vakuum, från låga till mycket höga temperaturer, över ett utökat spektralintervall från ultraviolett till långt infrarött.