LabVenus

Lʼobiettivo primario di questa attività scientifica è quello di effettuare misure nelle così dette finestre atmosferiche del pianeta Venere.

In dettaglio

Le misure delle finestre atmosferiche sono di interesse per rifinire i modelli atmosferici di Venere, che permettono di esplorare le proprietà atmosferiche fino a pochi km dalla superficie del pianeta. 

Queste regioni dello spettro elettromagnetico permettono, ad una sonda orbitante attorno al pianeta, di esplorare la densa atmosfera fin in prossimità della superficie. I coefficienti che si possono misurare in laboratorio ci forniranno dati utili per lo sviluppo di modelli sul ‘ʼradiative transferʼʼ per meglio interpretare dati provenienti da missioni spaziali o osservazioni da terra. In anni precedenti sono state eseguite misure sfruttando la tecnica del ‘ʼCavity Ring Downʼʼ (CRD) per studiare le proprietà della finestra atmosferica a 1.18 micron ad alta pressione (circa 40 bar) e temperatura ambiente, non potendo scaldare fino alle tipiche temperature Venusiane.

Grazie al nuovo apparato sperimentale installato presso lo IAPS di Roma, siamo ad oggi in grado di misurare lʼassorbimento della CO2, principale costituente dell'atmosfera di Venere, nelle finestre atmosferiche ad 1.02 e 1.1 micron alle equivalenti condizioni di p e T con un notevole incremento scientifico, poiché queste finestre atmosferiche non sono state mai investigate nel dettaglio. Il set up sperimentale consiste di una camera che può lavorare nell'intervallo di temperature da 100 K a 500 K, e supportare pressioni variabili da qualche mbar fino a 70bar. Internamente è installata la cavità risonante (CRD) realizzata con un tubo in quarzo della lunghezza di circa 1 m alle cui estremità sono incollati due specchi altamente riflettenti (R circa 99.999%). Lʼalta riflettività degli specchi garantisce di ricreare in laboratorio un cammino ottico di circa 5 Km, , sfruttando il fenomeno delle riflessioni multiple. Grazie alla tecnica del CRD possiamo apprezzare assorbimenti dellʼordine di 10-6 cm-1 o inferiore. 

Durante il primo anno delle attività, è stato installato e testato il set-up sperimentale, incluso i nuovi DFB lasers acquisiti per poter investigare le finestre atmosferiche di interesse (1.02 e 1.1 micron). Sono iniziate le misure spettroscopiche nelle finestre atmosferiche, a diversi valori di temperatura (100-500 K) e densità (1-40 bar), su un campione di CO2 puro e in miscela con vapore acqueo.

Le misure acquisite in laboratorio permettono di calcolare i coefficienti di assorbimento del CO2, e verranno rilasciati, su richiesta, alla comunità scientifica in un formato adeguato per la fruizione.

Team

Il team si compone di 4 ricercatori, 1 tecnologa e 3 tecnici, suddivisi tra l'IAPS-INAF e l'ISAC-CNR di Roma. Il principale proponente dello studio è l'ISAC-CNR che svolge il ruolo di coordinazione delle attività e mantiene i contatti con ASI. I ricercatori e tecnici di ISAC-CNR si occupano inoltre della stesura dei documenti tecnici, quali report periodici sulle attività svolte, da presentare ad ASI. L'implementazione della tecnica di CRD nella camera messa a disposizione nel PLAB di IAPS-INAF è avvenuta sotto la supervisione del coordinatore (Dr. Snels) e del responsabile del laboratorio (Dr. Piccioni). I ricercatori, la tecnologa e tecnici di IAPS-INAF sono incaricati di seguire e svolgere le attività di laboratorio relative all'esperimento proposto. I ricercatori e la tecnologa di IAPS-INAF e ISAC-CNR si occupano dell'analisi e interpretazione dei dati raccolti.

PLab