Sistemi ottici: spettrografi Emanuele Pace Marzo 2009 Corso di Tecnologie Spaziali – Lezione 6.

Sistemi ottici: spettrografiSistemi ottici: spettrografi

Emanuele PaceEmanuele Pace

Marzo 2009Marzo 2009

Corso di Tecnologie Spaziali – Lezione 6Corso di Tecnologie Spaziali – Lezione 6

E. Pace - Tecnologie Spaziali 2

Sistemi otticiSistemi ottici

Sistemi ottici

SpettroscopiciAd immagine

Telescopio GrismaPrisma

Reticolo

RiflessioneRifrazione

Trasmissione Riflessione


Qualche notaQualche nota

Notazione: per una lente biconvessa il raggio R1 è Notazione: per una lente biconvessa il raggio R1 è positivo perché centro di curvatura è a destra. Il positivo perché centro di curvatura è a destra. Il

raggio R2 è negativo poiché è verso sinistra raggio R2 è negativo poiché è verso sinistra

Formula (semplificata) del Costruttore di Lenti:Formula (semplificata) del Costruttore di Lenti:

Legge di Snell:Legge di Snell:

no sen no sen αα = n1 sen = n1 sen ββ


Alcune definizioniAlcune definizioni

SPETTROSCOPIAmisura di spettri di grandezze fisiche in

funzione della frequenza o lunghezza d’onda

spettrometro (spettroscopio)

SPETTROMETRIAmisura della frequenza (lunghezza d’onda) di

grandezze fisiche

spettrometro, monocromatore

SPETTRORADIOMETRIAmisura dello spettro di intensità (assoluta) di

grandezze elettromagnetiche

spettroradiometro

SPETTROMETRO (ad immagine)Una classe di strumenti che raccoglie, disperde spettralmente e ri-”immagina” un segnale ottico. L’output è una serie di immagini monocromatiche corrispondenti alle lunghezze d’onda presenti

nella luce entrante alla fenditura d’ingresso


Spettroscopia ed imagingSpettroscopia ed imaging

Immagine del Deep Field dell’HST e spettri delle galassie osservateImmagine del Deep Field dell’HST e spettri delle galassie osservate


Spettrometro Bunsen-KirchhoffSpettrometro Bunsen-Kirchhoff

Uno dei primi spettroscopi, usato per l’osservazione visuale degli spettri di gas

(Bunsen), e di corpi neri (Kirchhof).

Doppietti acromatici

La lunghezza d’onda veniva misurata con una

scala graduata sovrapposta allo spettro, tarata per confronto con

una sorgente con righe di emissione note.


Elementi principali di spettrometriaElementi principali di spettrometria

PrismaPrisma: mezzo omogeneo trasparente delimitato da superfici : mezzo omogeneo trasparente delimitato da superfici piane non parallele (facce); divide la luce nelle sue componenti piane non parallele (facce); divide la luce nelle sue componenti spettrali a causa della dipendenza dell’indice di rifrazione dalla spettrali a causa della dipendenza dell’indice di rifrazione dalla lunghezza d’ondalunghezza d’onda

ReticoloReticolo: superficie ottica piana o curva con tante scanalature; : superficie ottica piana o curva con tante scanalature; produce uno spettro mediante interferenza costruttiva e produce uno spettro mediante interferenza costruttiva e distruttiva della luce incidentedistruttiva della luce incidente

GrismaGrisma: combinazione di un reticolo di trasmissione e di un : combinazione di un reticolo di trasmissione e di un prismaprisma


Il PrismaIl Prisma

L’indice di rifrazione varia con la lunghezza d’onda :

- n è più grande per più corte (blu) che per quelle più lunghe (rosso).

- per la legge di Snell, corte sono “piegate” di più di quelle lunghe

Materiali x prisma: Materiali x prisma:

ex. IR to UV CaF2 ex. IR to UV CaF2 (fluorite), quarzo, vetro(fluorite), quarzo, vetro

ΔΔ


Reticolo: diffrazione Reticolo: diffrazione

Per diffrazione, Per diffrazione, corte ( corte (blublu) sono piegate meno ) sono piegate meno delle delle λλ lunghe ( lunghe (rossorosso))

Opposto alla Opposto alla dispersione standard, tipo prisma!! standard, tipo prisma!!

Vs.Vs.


Il GrismaIl Grisma

Il Il grismagrisma è una combinazione di un prisma e di un reticolo in è una combinazione di un prisma e di un reticolo in modo da tenere la luce ad una certa lunghezza d’onda senza modo da tenere la luce ad una certa lunghezza d’onda senza

deviazione al suo passaggio.deviazione al suo passaggio.

La risoluzione di un grisma è proporzionale alla tangente La risoluzione di un grisma è proporzionale alla tangente dell’angolo di wedge del prisma, circa come la risoluzione del dell’angolo di wedge del prisma, circa come la risoluzione del

reticolo è proporzionale all’angolo tra la luce incidente e la reticolo è proporzionale all’angolo tra la luce incidente e la normale al reticolo.normale al reticolo.

I grismi sono normalmente inseriti in un fascio collimato in una I grismi sono normalmente inseriti in un fascio collimato in una camera. Il grisma quindi crea uno spettro centrato sull’oggetto camera. Il grisma quindi crea uno spettro centrato sull’oggetto

visto dalla cameravisto dalla camera


Confronto prisma-grismaConfronto prisma-grisma

Telescopio GranTeCan alle CanarieTelescopio GranTeCan alle Canarie

Il vantaggio del grisma è nella maggiore risoluzione spettraleIl vantaggio del grisma è nella maggiore risoluzione spettrale


ACS ACS (Advanced Camera for Surveys)(Advanced Camera for Surveys)su HSTsu HST

Wide Field Camera High Resolution Channel

• 350 - 1050 nm spectral response 350 - 1050 nm spectral response

• 202" × 202" FOV202" × 202" FOV

• 0.049" pixel size 0.049" pixel size

• 2 butted 2048 × 4096, 15 µm/pixel CCD 2 butted 2048 × 4096, 15 µm/pixel CCD detectors detectors

• 45% throughput @ 700 nm (including the 45% throughput @ 700 nm (including the HST optical telescope assembly) HST optical telescope assembly)

• half critically sampled at 500 nmhalf critically sampled at 500 nm

• 3 mirror optical design (overcoated silver) 3 mirror optical design (overcoated silver)

• 200 - 1050 nm spectral response 200 - 1050 nm spectral response

• 29.1" × 26.1" FOV29.1" × 26.1" FOV

• 0.028" × 0.025" pixel size 0.028" × 0.025" pixel size

• 1024 × 1024, 21 µm/pixel, near UV-1024 × 1024, 21 µm/pixel, near UV-enhanced CCD detector enhanced CCD detector

• 25% throughput @ 600 nm25% throughput @ 600 nm

• critically sampled at 500 nmcritically sampled at 500 nm

• 3 mirror optical design (MgF3 mirror optical design (MgF22 on Aluminum) on Aluminum)

Ruota porta-filtri con Ruota porta-filtri con grisma per IR e grisma per IR e

prisma per near-UVprisma per near-UV


Schema ottico di IUESchema ottico di IUE

International Ultraviolet ExplorerInternational Ultraviolet Explorer


Reticolo di diffrazioneReticolo di diffrazione

W

reticolo

d2

d1

)( sensendm

Equazione del reticoloEquazione del reticolo

Risoluzione spettraleRisoluzione spettrale

Queste equazioni mostrano come il potere risolutivo dipende da:Queste equazioni mostrano come il potere risolutivo dipende da:

numero di scanalature per unità di lunghezza n [linee / mm]numero di scanalature per unità di lunghezza n [linee / mm]

dispersione linearedispersione lineare

cos

sinsin

d

dl

R

WWR

mWnd

mWmNR

o

cos

sinsin

cos

o

oo R

d

mR

d

dR

d

dl

raggio di curvatura se reticolo concavo (raggio di curvatura se reticolo concavo (Ro = diametro cerchio Ro = diametro cerchio Rowland), o lunghezza focale del sistema se reticolo pianoRowland), o lunghezza focale del sistema se reticolo piano

(dispersione angolare è , capacità di separare diverse (dispersione angolare è , capacità di separare diverse λλ ) ) d

dD


Risoluzione limitata dalla diffrazioneRisoluzione limitata dalla diffrazione

R = R = // Potere risolutivo, capacità di Potere risolutivo, capacità di distinguere due vicine distinguere due vicine λλ

= = (d(d/d/d) ) La separazione minima è data dal La separazione minima è data dal prodotto fra la dispersione e la risoluzione angolare prodotto fra la dispersione e la risoluzione angolare minima dello strumento.minima dello strumento.

= = / W cos / W cos La risoluzione angolare è data La risoluzione angolare è data dalla diffrazione dovuta alle dimensioni del reticolo dalla diffrazione dovuta alle dimensioni del reticolo proiettate lungo la direzione di dispersione: proiettate lungo la direzione di dispersione: WW cos cos..

= = (d (d/d/d) / W cos) / W cos La richiesta per la La richiesta per la separazione minima fra due righe allargate dalla separazione minima fra due righe allargate dalla diffrazione è di avere il massimo di una riga in diffrazione è di avere il massimo di una riga in corrispondenza del minimo della riga vicina (criterio di corrispondenza del minimo della riga vicina (criterio di Rayleigh).Rayleigh).

RR = W cos= W cos (d (d/d/d)) = W cos= W cos (m/d cos (m/d cos) = Nm) = Nm R = N R = N

mm


Risoluzione limitata da fenditura o da pixelRisoluzione limitata da fenditura o da pixel

R = R = // = = (d(d/d/d) ) = w / R= w / Roo cos cos La risoluzione angolare è data La risoluzione angolare è data

dal rapporto fra le dimensioni lineari w della fenditura o dal rapporto fra le dimensioni lineari w della fenditura o del pixel (perpendicolari alla direzione di dispersione) e del pixel (perpendicolari alla direzione di dispersione) e la distanza dal reticolo lungo la direzione di dispersione la distanza dal reticolo lungo la direzione di dispersione RRoo cos cos..

= w (d= w (d/d/d) / Ro cos) / Ro cos [1]

R = R = R Roo (d (d/d/d) cos) cos / w = / w = R Roo m cos m cos / w d cos / w d cos

R = mR = m R Roo / w d / w d

[1] Spesso viene usato questo valore di Spesso viene usato questo valore di come indicatore della come indicatore della risoluzione spettrale: risoluzione spettrale: = w (d = w (d/dl). Poiché la maggior parte degli /dl). Poiché la maggior parte degli strumenti lavora in condizioni di “incidenza normale”, si assume cosstrumenti lavora in condizioni di “incidenza normale”, si assume cos ~ 1. ~ 1.


Reticoli di diffrazione (piani)Reticoli di diffrazione (piani)

Gli spettrografi con reticoli piani sono spesso usati dall’IR al vicino UV. Necessitano di ottica collimatrice e focalizzante, le cui aberrazioni possono però essere molto ridotte. Le montature a reticolo piano hanno il vantaggio di essere stigmatiche, mentre quella a reticolo concavo no (vedi prossime slides).


Reticoli piani: esempiReticoli piani: esempi

Le tracce di un compact disc sono come un Le tracce di un compact disc sono come un reticolo di diffrazione in riflessione reticolo di diffrazione in riflessione

separazione dei colori. La separazione separazione dei colori. La separazione nominale tra le tracce è su un CD è 1.6 nominale tra le tracce è su un CD è 1.6 µµm m

(= circa 625 tracce/mm). (= circa 625 tracce/mm).

Circa come un reticolo standard da lab. Per Circa come un reticolo standard da lab. Per luce rossa a 600 nm, significa diffrazione al luce rossa a 600 nm, significa diffrazione al

primo ordine di circa 22° primo ordine di circa 22°

Luce rossa a 632.8nm da laser a Luce rossa a 632.8nm da laser a Elio-Neon su reticolo piano in Elio-Neon su reticolo piano in

trasmissione trasmissione


Reticoli: qualche dettaglioReticoli: qualche dettaglio

Tipici reticoli per uso astronomico: circa 100-1000 Tipici reticoli per uso astronomico: circa 100-1000 scanalature (grooves)/mm. scanalature (grooves)/mm.

Usati a ordini che vanno da 1 fino a qualche centinaio.Usati a ordini che vanno da 1 fino a qualche centinaio.Reticoli piani o concavi, “ruled” o olograficiSe ruled e piani, grooves di solito parallele l’una all’ altra.Se olografici, grooves parallele o con distribuzione particolare x

ottimizzazione performance. Substrato può essere piano, sferico, toroidale, o altro.

Da , massimi di un determinato ordine corrispondenti a diverse Da , massimi di un determinato ordine corrispondenti a diverse cadono ad angoli diversi. cadono ad angoli diversi.

Se luce non monocromatica Se luce non monocromatica spettri in corrispondenza di ogni spettri in corrispondenza di ogni . .

Possibile problema: spettri generati potrebbero essere sovrapposti!!Possibile problema: spettri generati potrebbero essere sovrapposti!!

Ex., spettro al 1° ordine di 600 nm è diffratto allo stesso angolo di quello al 2° ordine a Ex., spettro al 1° ordine di 600 nm è diffratto allo stesso angolo di quello al 2° ordine a 300 nm e di quello al 3° ordine a 200 nm. 300 nm e di quello al 3° ordine a 200 nm.

Intervallo spettrale libero: Intervallo spettrale libero: la più grande larghezza di banda spettrale che non si la più grande larghezza di banda spettrale che non si sovrappone alla stessa larghezza di banda di un ordine adiacente. Se sovrappone alla stessa larghezza di banda di un ordine adiacente. Se 2 è la lunghezza 2 è la lunghezza d’onda più lunga, la larghezza di banda è d’onda più lunga, la larghezza di banda è 2 - 2 - 1; se il reticolo è usato all’ordine m, allora 1; se il reticolo è usato all’ordine m, allora

l’intervallo spettrale libero risulta essere:l’intervallo spettrale libero risulta essere:

Piccoli m Piccoli m largo. Necessari appositi filtri a banda larga! largo. Necessari appositi filtri a banda larga!

2

m1

12

)( sensendm


Reticoli “blazed”Reticoli “blazed”

Ordine 1

Ordine 0

Ordine -1

Radiazione incidente

angolo di blaze

Reticolo blazed all’angolo di Littrow (α=β)

Il reticolo può essere inciso con righe a sezione triangolare asimmetrica, con angolo uguale all’angolo di diffrazione a cui viene normalmente usato (angolo di blaze)

Se angolo di diffrazione è uguale all’angolo di riflessione sulle facce delle righe massimo di efficienza x il reticolo

Normalmente questo è possibile solo con i reticoli incisi meccanicamente, ma una qualche ottimizzazione angolare è possibile anche per i reticoli olografici


Reticoli: costruzioneReticoli: costruzione

Scanalature triangolari: profilo di reticolo Scanalature triangolari: profilo di reticolo “mechanically ruled”“mechanically ruled”

Scanalature sinusoidali: profilo di reticolo Scanalature sinusoidali: profilo di reticolo olograficoolografico

Metodi classici di incisione dei reticoli:Metodi classici di incisione dei reticoli:

•Ion-etchingIon-etching: eliminazione controllata di materiale dal : eliminazione controllata di materiale dal coatingcoating tramite un apposito fascio incidente di ioni.tramite un apposito fascio incidente di ioni.

•MeccanicaMeccanica: una macchina riga superfici con punta di diamante.: una macchina riga superfici con punta di diamante.

•OlograficaOlografica: substrato di vetro ricoperto di materiale fotosensibile, : substrato di vetro ricoperto di materiale fotosensibile, dove 2 fasci laser producono interferenza che induce variazione di dove 2 fasci laser producono interferenza che induce variazione di solubilità; via solvente chimico, selettiva rimozione del materiale solubilità; via solvente chimico, selettiva rimozione del materiale disposizione e forma delle righe. Variando geometria delle sorgenti, disposizione e forma delle righe. Variando geometria delle sorgenti, è possibile ottenere una grande varietà di figure reticolari. è possibile ottenere una grande varietà di figure reticolari.

Rispetto alla lavorazione meccanica, hanno tempi di lavorazione Rispetto alla lavorazione meccanica, hanno tempi di lavorazione più brevi. maggior numero di righe/mm, minor efficienzapiù brevi. maggior numero di righe/mm, minor efficienza


Spettroscopia nell’UVSpettroscopia nell’UV

Superficie focale: cerchio di Rowland in varie possibili configurazioniSuperficie focale: cerchio di Rowland in varie possibili configurazioni

Ex: telescopio UVISSEx: telescopio UVISS


Reticolo concavo in montaggio di Reticolo concavo in montaggio di RowlandRowland

Questa configurazione è usata spesso per spettrografi a lastre fotografiche: la lastra posta su superficie cilindrica registra tutto lo spettro simultaneamente (anche su più ordini)

Con rivelatori a CCD occorre un reticolo a campo piano (oppure si approssima il campo, se spettro è abbastanza piccolo!)

NOTA: Differenza spettrografo - monocromatore: fenditura di uscita!Vengono registrati sequenzialmente elementi appartenenti ad un singolo spettro.

Il reticolo funziona anche come ottica di collimazione e di focalizzazione

Gli spettrografi con reticoli concavi NON necessitano di ottica ausiliaria (come i reticoli piani) usati spesso nell’UV, per la loro maggior efficienza nell’uso della luce disponibile!!


Schema ottico di UVCSSchema ottico di UVCS

SOHO Ultra Violet Coronagraph SpectrometerSOHO Ultra Violet Coronagraph Spectrometer


Schema ottico di SUMERSchema ottico di SUMER

SOLAR ULTRAVIOLET MEASUREMENTS SOLAR ULTRAVIOLET MEASUREMENTS OF EMITTED RADIATION OF EMITTED RADIATION

SUMER è un telescopio UV con spettrometro SUMER è un telescopio UV con spettrometro disegnato e costruito al Max-Planck-Institut für disegnato e costruito al Max-Planck-Institut für

Aeronomie (MPAe), Lindau, Germany, tra il Aeronomie (MPAe), Lindau, Germany, tra il 1987 e il 1995 (con collaborazioni 1987 e il 1995 (con collaborazioni

internazionali). Vola a bordo della missione internazionali). Vola a bordo della missione ESA/NASA SOHO, lanciata il 02 Dec 1995. ESA/NASA SOHO, lanciata il 02 Dec 1995. Lavora a circa 1.5 milioni di chilometri dalla Lavora a circa 1.5 milioni di chilometri dalla

Terra verso il Sole, analizzando dati Terra verso il Sole, analizzando dati sull’atmosfera solaresull’atmosfera solare


Spettrometro per raggi XSpettrometro per raggi X

XMM – Newton XMM – Newton


Spettrometro di EUVESpettrometro di EUVE

Nel VUV la bassa riflettività dei coating impone di far arrivare la radiazione sul Nel VUV la bassa riflettività dei coating impone di far arrivare la radiazione sul reticolo con angoli di incidenza radente (ossia prossimi a 90° rispetto alla reticolo con angoli di incidenza radente (ossia prossimi a 90° rispetto alla

normale al punto d’impatto)normale al punto d’impatto)


Altri spettrografiAltri spettrografi

ROSISROSIS

Due tipi di montatura a reticolo piano più frequenti: Due tipi di montatura a reticolo piano più frequenti:

““Fast Plane GratingFast Plane Grating” (sopra) e “” (sopra) e “Czerny-TurnerCzerny-Turner” (a sn).” (a sn).

La prima usa come collimatori paraboloide in asse La prima usa come collimatori paraboloide in asse inclinato (inclinato (foldedfolded) oppure uno fuori asse; ha il vantaggio di ) oppure uno fuori asse; ha il vantaggio di ottenere zero aberrazione sferica, ma rimangono coma e ottenere zero aberrazione sferica, ma rimangono coma e

astigmatismo per punti fuori asse di una fenditura.astigmatismo per punti fuori asse di una fenditura.

La seconda usa due specchi sferici che fungono da La seconda usa due specchi sferici che fungono da collimatore e da focalizzatore. collimatore e da focalizzatore.


Il Fabry - PerotIl Fabry - Perot

Usa multiple riflessioni tra due superfici molto vicine parzialmente Usa multiple riflessioni tra due superfici molto vicine parzialmente argentate. Parte della luce è trasmessa ogni volta che la luce argentate. Parte della luce è trasmessa ogni volta che la luce

raggiunge la seconda superficie raggiunge la seconda superficie multipli fasci che multipli fasci che interferiscono tra loro, producendo uno spettrometro di interferiscono tra loro, producendo uno spettrometro di

altissima risoluzione altissima risoluzione (ex x applicazioni laser o telecom). (ex x applicazioni laser o telecom).


Echelle - 1Echelle - 1

Un reticolo a Un reticolo a Échelle Échelle ('échelle'= francese per scala)('échelle'= francese per scala) ha ha bassa densità di grooves ed è bassa densità di grooves ed è ottimizzato per alti ordini ottimizzato per alti ordini

di diffrazionedi diffrazione

Come x tutti i reticoli, luce monocromatica a incidenza Come x tutti i reticoli, luce monocromatica a incidenza normale è diffratta all’ordine zero centrale e i successivi normale è diffratta all’ordine zero centrale e i successivi

ordini a specifici angoli. La spaziatura angolare tra ordini a specifici angoli. La spaziatura angolare tra ordini alti decresce e questi si avvicinano molto, mentre ordini alti decresce e questi si avvicinano molto, mentre ordini bassi sono ben separatiordini bassi sono ben separati. In reticoli a riflessione si . In reticoli a riflessione si può controllare l’intensità della luce verso un particolare può controllare l’intensità della luce verso un particolare

ordine di diffrazione. In luce policromatica possibile ordine di diffrazione. In luce policromatica possibile overlapping di ordini!overlapping di ordini!

In reticoli a échelle il blaze è ottimizzato per In reticoli a échelle il blaze è ottimizzato per multipli multipli “overlapping” di alti ordini“overlapping” di alti ordini: un secondo reticolo (o : un secondo reticolo (o

prisma), montato perpendicolarmente è inserito come prisma), montato perpendicolarmente è inserito come “separatore di ordini”. Lo spettro ha forma di strisce “separatore di ordini”. Lo spettro ha forma di strisce

differenti con wavelength ranges parzialmente differenti con wavelength ranges parzialmente overlapping sul piano immagine. Si risolve il problema overlapping sul piano immagine. Si risolve il problema

di lunghi arrays di rivelatori: si usano di lunghi arrays di rivelatori: si usano arrays in 2Darrays in 2D, , riducendo il tempo di misura e aumentando efficienza.riducendo il tempo di misura e aumentando efficienza.

1° reticolo ottimizzato per un singolo 1° reticolo ottimizzato per un singolo basso ordine. I 2 reticoli sono ortogonali basso ordine. I 2 reticoli sono ortogonali

gli alti ordini dell’échelle sono gli alti ordini dell’échelle sono separati trasversalmente. separati trasversalmente.


Echelle - 2Echelle - 2

Using an Echelle Grating:Using an Echelle Grating:

se luce incidente a 0° l’equazione diventa nλ = d sin θ' e quindi: se luce incidente a 0° l’equazione diventa nλ = d sin θ' e quindi:

sin θ' = nλ / dsin θ' = nλ / d

Quindi ad alti ordini la separazione angolare tra 2 Quindi ad alti ordini la separazione angolare tra 2 λλ è più grande è più grande

Esempio: 2 linee,Esempio: 2 linee, 600nm e 605nm, con reticolo a 31.6 600nm e 605nm, con reticolo a 31.6 linee/mm. Se at n=1 la separazione angolare è 0.009° ma a linee/mm. Se at n=1 la separazione angolare è 0.009° ma a

n=40 è 0.6°. Svantaggio: “free spectral range” ridotto, da 630nm n=40 è 0.6°. Svantaggio: “free spectral range” ridotto, da 630nm (630nm/1) a 15.8nm (630nm/40).(630nm/1) a 15.8nm (630nm/40).


Schema Ottico di HIRDES (WSO/UV)

World Space ObservatoryWorld Space Observatory

High Resolution Double Echelle SpectrographHigh Resolution Double Echelle Spectrograph


Venus ExpressVenus Express

Studio dell’atmosfera di Venere, l’ambiente di plasma e le Studio dell’atmosfera di Venere, l’ambiente di plasma e le caratteristiche della superficie. Strumenti a bordo:caratteristiche della superficie. Strumenti a bordo:

ASPERA-4ASPERA-4 (" ("AAnalyzer of nalyzer of SSpace pace PPlasmas and lasmas and EEnenerrgetic getic AAtoms“): eg toms“): eg studio di interazione tra vento solare e atmosferastudio di interazione tra vento solare e atmosfera

MAGMAG ( (magmagnetometer)netometer)

PFS (PFS (""PPlanetary lanetary FFourier ourier SSpectrometer“): lavora in IR tra 0.9 pectrometer“): lavora in IR tra 0.9 µm eµm e 45 45 µm per analisi dell’atmosfera. Il disegno si basa sullo spettrometro µm per analisi dell’atmosfera. Il disegno si basa sullo spettrometro

del del Mars ExpressMars Express, modificato per la missione., modificato per la missione.

SPICAV (SPICAV (""SpSpectroscopy for ectroscopy for IInvestigation of nvestigation of CCharacteristics of the haracteristics of the AAtmosphere of tmosphere of VVenus“): è uno spettrometro ad immagine per analisi enus“): è uno spettrometro ad immagine per analisi tra IR e UV. Deriva dall’ strumento tra IR e UV. Deriva dall’ strumento SPICAMSPICAM volato su volato su Mars ExpressMars Express..

VeRaVeRa ( (VeVenus nus RaRadio Science)dio Science)

VIRTISVIRTIS ( (VVisible and isible and IInfranfrarred ed TThermal hermal IImaging maging SSpectrometer): pectrometer): spettrometro ad immagine (dal vicino UV fino all’IR) per analisi di spettrometro ad immagine (dal vicino UV fino all’IR) per analisi di

strati atmosferici, temperature superficiali e fenomeni di interazione strati atmosferici, temperature superficiali e fenomeni di interazione superficie/atmosfera.superficie/atmosfera.

VMCVMC ( (VVenus enus MMonitoring onitoring CCamera): CCD multicanale a grande campo amera): CCD multicanale a grande campo (da UV a NIR), per studi di luminosità superficiale, attività vulcaniche (da UV a NIR), per studi di luminosità superficiale, attività vulcaniche e altro. Nasce dalla e altro. Nasce dalla Mars ExpressMars Express High Resolution Stereo Camera High Resolution Stereo Camera (HRSC) e la (HRSC) e la RosettaRosetta Optical, Spectroscopic and Infrared Remote Optical, Spectroscopic and Infrared Remote

Imaging System (OSIRIS).Imaging System (OSIRIS).


VIRTIS in VENUS EXPRESSVIRTIS in VENUS EXPRESS

L’output di VIRTIS-M può essere considerato un grosso set di immagini L’output di VIRTIS-M può essere considerato un grosso set di immagini monocromatiche 2-dimensionali nel range tra 0.25 e 5 monocromatiche 2-dimensionali nel range tra 0.25 e 5 m, a m, a risoluzione spettrale moderata. Il minore campo di vista di VIRTIS-H è risoluzione spettrale moderata. Il minore campo di vista di VIRTIS-H è centrato in mezzo all’immagine del canale –M e dà spettri a centrato in mezzo all’immagine del canale –M e dà spettri a risoluzione più altarisoluzione più alta


Altre considerazioni: iperspettrale Altre considerazioni: iperspettrale vs. multispettralevs. multispettrale

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