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Spectroscopie et Spectro-imagerie à travers le Système Solaire Pierre Drossart

Ecole d’Astrophysique du CNRS Outils de l'astrophysique pour une coopération professionnels/amateurs La Rochelle 24-28 mai 2006. Spectroscopie et Spectro-imagerie à travers le Système Solaire Pierre Drossart. Missions planétaires de la décennie. Etats-Unis (NASA) Cassini/Huygens : 2004

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Spectroscopie et Spectro-imagerie à travers le Système Solaire Pierre Drossart

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Presentation Transcript

  1. Ecole d’Astrophysique du CNRSOutils de l'astrophysique pour une coopération professionnels/amateursLa Rochelle 24-28 mai 2006 Spectroscopie et Spectro-imagerie à travers le Système Solaire Pierre Drossart

  2. Missions planétaires de la décennie • Etats-Unis (NASA) • Cassini/Huygens : 2004 • Programme Mars (2003/2005/2007/2009) • Missions Discovery: Deep Impact, Messenger, Dawn • New Horizons (Pluto) • Etc. Europe (ESA) • Cassini/Huygens : 2004 • Mars Express : 2003- 2008 • Smart-1 (Lune) 2003-2006 • Rosetta : 2004-2014 • Venus Express 2006-2008 • Bepi Colombo : 2011-2016 • Japon (JAXA): • Planet C(Venus) 2009 • Bepi Colombo (MMO) 2011

  3. Que mesure-t-on avec la spectroscopie en planétologie ? … à peu près tout: Pression, température, composition, structure nuageuse, vents, ondes, … Domaines ? … tous… ultraviolet, visible, infrarouge, millimétrique… Infrarouge = sonde à tout faire

  4. Qu’est ce que l’infrarouge ? • Limite de l’œil humain : IR =  > 0.7 - 0.8 m • Limite du silicium :  > 1 m • Spectroscopie moléculaire: vibration/rotation proche IR~ 1 m <  < 3 m (combinaison) moyen IR 3 m <  < 25 m (fondamentaux) lointain IR 25 m <  < ~ 100 m (bandes de rotation) • Structure physique des atmosphères: frontière thermique/solaire ~  > 3 m

  5. Specificités de l’ IR spectroscopie moléculaire : bandes de vibration/rotation Composantes thermique / solaire réfléchie décades dans les variations de flux / => grande excurstion dans le sondage vertical Mesures Niveaux de pression Structure thermique composition Structure nuageuse Ondes ……….

  6. CH4 : bandes de vibration/rotation 7.8 m 3.3 m 2.3 m 1.8 m Dyade 2 niveaux vibrationels 2 sous-niveaux Pentade 5 niveaux vibrationels 9 sous-niveaux Octade 8 niveaux vibrationels 20 sous-niveaux Tetradecade 14 niveaux 60 sous-niveaux Wenger and Champion, JQSRT, 1998 www.u-bourgogne.fr/LPUB/methane/TEXT/resu.htm

  7. Méthode : Transfert radiatif CH4 sur Jupiter (1) calcul à très haute résolution (2) convolué à R~1200 (ISO/SWS)

  8. Spectre de Saturne à 5 m • Fenêtre atmosphérique profonde • (~ 5 bars): • PH3, NH3, AsH3, CH3D, • H2O • Structure nuageuse (NH3 • nuage sup. + nuage profond) • Combinaison solaire + thermique de Graauw et al, A&A, 1998

  9. K. Baines, (priv. comm.)

  10. Emissions aurorales Drossart et al, ApJ 402, L25 (1993) Jupiter : émission aurorale dans H3+ 1)CFHT/FTS: spectre à R~105 2) Galileo/NIMS: bande H3+ à résolution R~100

  11. Cassini/VIMS observations de Titan @ T0 CM_1467426479.cub (# 1) l = 2.034 mm CM_1467449778.cub (#18) Spectre des régions centrales

  12. Cassini/VIMS : spectres de Titan C. Griffith, (priv. comm.) Resolving Power ~ 140

  13. VIRTIS

  14. 5 m VIRTIS-H line of sight Wavelength direction 2 Monochromatic 2D images of -M 1 2  m y 1  m Spatial directions .250m x Schéma simplifié de VIRTIS Instrument à bord de Rosetta, Venus Express et Dawn (pour la partie de spectro-imagerie

  15. Telescope VIRTIS-M et Spectromètre Infrared area Visible area H2 Y H1 Visible area x VIRTIS-M : Réseau

  16. Canal Virtis-H

  17. VIRTIS main characteristics

  18. Ordres du réseau en dispersion croisée

  19. Observations de VIRTIS sur Venus Express le 12 avril 2006 VIS @ false colours B-R IR @ 1.7um

  20. Observations amateurs/professionnels Vénus : http://www.esa.int/ Mission Venus Express Venus Amateur Observing Project Observations Jupiter : GRS « Junior » cf C. Pellier

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