Planète orbitant autour de son étoile (vue d'artiste) - © Planet-Techno-Science
Des physiciens russes pensent être en mesure de prévoir bientôt la direction des vents (et pourquoi pas le temps) sur les différentes planètes, en recourant à des spectromètres hétérodynes, rapporte le site inauka.ru, citant informnauka.ru.
Le spectromètre hétérodyne fonctionnant dans l’infrarouge pourrait s’avérer être un appareil des plus utiles. Des physiciens russes envisagent d’y recourir pour déterminer la vitesse et l’orientation des vents balayant les autres planètes.
La spectroscopie permet d’établir à distance les propriétés d’une matière donnée, d’après les caractéristiques du spectre de son rayonnement (en l’occurrence, dans l’infrarouge). Grâce à elle, il est possible d’étudier la composition gazeuse de l’atmosphère d’une autre planète. Un spectromètre hétérodyne possède également son propre générateur de rayonnement et permet de comparer les spectres reçus des gaz d’autres planètes avec les spectres déterminés précédemment de ces mêmes matières. Le signal étalon obtenu pour un gaz immobile peut différer du signal obtenu depuis l’espace grâce à l’effet Doppler (modification, des caractéristiques du rayonnement électromagnétique lors du déplacement de la source). Par conséquent, il est possible, en fonction du niveau de différenciation du spectre d’un gaz d’une autre planète par rapport au spectre étalon, de calculer les caractéristiques du déplacement de ce gaz, autrement dit du vent.
Ce nouveau spectromètre est réalisé sous la direction d’Alexandre Rodine, collaborateur scientifique senior de l’Institut de recherches spatiales. Participent à ce projet des spécialistes et des étudiants de l’Institut physico-chimique de Moscou (MFTI) et de l’Université pédagogique d’Etat de Moscou (MPGOu).
L’idée d’Alexandre Rodine est de créer un spectromètre infrarouge fonctionnant dans la longueur d’onde de 3,3 mcm. Cette longueur d’onde permet d’observer les fortes lignes de rayonnement du méthane, de l’oxyde d’azote et de nombreux isotopes que l’on rencontre dans l’atmosphère des planètes appartenant au même groupe que la Terre (Mars, Vénus) ainsi que sur Jupiter.
Les spectromètres n’ont pratiquement pas été utilisés, jusqu’à présent, pour créer des modèles de circulation de l’atmosphère de ces planètes. Les spectromètres hétérodynes utilisés par la NASA et l’Union européenne fonctionnent dans des longueurs d’onde de l’ordre de 10 mcm, ce qui est commode pour étudier les atmosphères d’une autre composition gazeuse. C’est grâce à eux, notamment, que les scientifiques ont construit le modèle de circulation de l’éthane dans l’atmosphère de Titan, le satellite de Saturne.
Leur compacité est un autre avantage que présentent les spectromètres fonctionnant dans la gamme des ondes courtes. On n’a pas besoin d’y inclure des interféromètres (appareils servant à séparer les flux d’ondes en différents faisceaux et créer des images d’interférométrie). Ces interféromètres occupent beaucoup de place mais, sans eux, les spectromètres étrangers, qui fonctionnent dans de grandes longueurs d’ondes, ne peuvent être utilisés. Cela signifie, en clair, que ce nouveau spectromètre peut parfaitement être embarqué dans des engins spatiaux. Par ailleurs, l’absence d’interféromètre simplifie le réglage de l’appareil.
Cet appareil utilise de nouveaux détecteurs de rayonnement. Le détecteur supraconducteur de photon unique réalisé à partir de nitrate de niobium par Grigori Goltsman, collaborateur du MPGOu, permet d’enregistrer l’arrivée d’un photon de très faible puissance, ce qui importe tout particulièrement dans le cas de faibles sources de rayonnement.
Les chercheurs ont créé un prototype – un appareil qui fonctionne dans la longueur d’ondes de 1,5 mcm. Dans les prochains mois, ses concepteurs prévoient de mettre tous ses paramètres en adéquation avec ceux prévus par les calculs, et également de relier leur appareil à un télescope, pour en faire un véritable spectromètre.
Source: RIA Novosti
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