Pratica del team in trasferta di Lava World: il team scientifico VERITAS della NASA studia l’Islanda vulcanica

Un esempio dei dati radar aerei DLR mostra un cambiamento di elevazione di diverse decine di metri attorno al vulcano Litli-Hrútur vulcanicamente attivo causato dalla creazione di nuova roccia. Il rosso indica il cambiamento maggiore; blu, il minimo. Crediti: DLR

Con la sua schiacciante pressione atmosferica, le nubi di acido solforico e la torrida temperatura superficiale, Venere è un luogo particolarmente impegnativo da studiare. Ma gli scienziati sanno che l’osservazione della sua superficie può fornire informazioni chiave sull’abitabilità e sull’evoluzione dei pianeti rocciosi come il nostro. Quindi, per ottenere una prospettiva globale di Venere rimanendo ben al di sopra della sua atmosfera infernale, è previsto il lancio entro un decennio della missione VERITAS (Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy) della NASA per esaminare la superficie del pianeta dall’orbita, scoprendo indizi sulla natura del suo interno.

Per gettare le basi della missione, i membri del team scientifico internazionale di VERITAS si sono recati in Islanda per una campagna di due settimane in agosto per utilizzare l’isola vulcanica come sostituto di Venere, o analogo. I luoghi del nostro pianeta sono spesso usati come analogie con altri pianeti, soprattutto per aiutare a preparare tecnologie e tecniche destinate ad ambienti più invitanti.

“L’Islanda è un paese vulcanico che si trova in cima a un pennacchio caldo. Venere è un pianeta vulcanico con abbondanti prove geologiche di pennacchi attivi”, ha affermato Suzanne Smrekar, ricercatrice senior presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California e ricercatrice principale di VERITAS. “Le sue somiglianze geologiche rendono l’Islanda un luogo eccellente per studiare Venere sulla Terra, aiutando il team scientifico a prepararsi per Venere”.

La missione VERITAS si affiderà a un radar ad apertura sintetica all’avanguardia per creare mappe globali in 3D e a uno spettrometro nel vicino infrarosso per distinguere i principali tipi di rocce sulla superficie di Venere. Ma per comprendere meglio cosa “vedrà” il radar della navicella spaziale sul pianeta, il team scientifico di VERITAS dovrebbe confrontare le osservazioni radar del terreno islandese dall’alto con le misurazioni effettuate a terra.

Dall’aria alla terra

Per la prima metà della campagna, il team scientifico di VERITAS ha studiato i depositi vulcanici di Askja e il campo di lava di Holuhraun negli altopiani islandesi, una regione attiva caratterizzata da rocce giovani e colate di lava recenti. Per la seconda metà, si sono recati nella regione vulcanicamente attiva di Fagradalsfjall, nella penisola di Reykjanes, nell’Islanda sudoccidentale. I paesaggi sterili e rocciosi di entrambi assomigliano alla superficie di Venere, che si pensa sia ringiovanita dal vulcanismo attivo.

Diciannove scienziati provenienti da Stati Uniti, Germania, Italia e Islanda si sono accampati e hanno lavorato lunghe ore per studiare la rugosità superficiale e altre proprietà delle rocce in quelle regioni, raccogliendo anche campioni di laboratorio. Nel frattempo, i voli guidati dal Centro aerospaziale tedesco (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, o DLR) hanno raccolto dati radar dall’alto.

I membri del team scientifico di VERITAS sono scesi da un pendio fino a raggiungere nuova roccia formata da un recente flusso di lava durante la loro campagna sul campo in Islanda all’inizio di agosto. Il team ha utilizzato il paesaggio vulcanico come analogo di Venere per testare tecnologie e tecniche radar. Credito: NASA/JPL-Caltech

“Il team scientifico guidato dal JPL stava lavorando a terra mentre i nostri partner DLR volavano in alto per raccogliere immagini radar aeree dei luoghi che stavamo studiando”, ha affermato Daniel Nunes, vice scienziato del progetto VERITAS presso il JPL e responsabile della pianificazione della campagna islandese. “La luminosità radar della superficie si riferisce alle proprietà di quella superficie, tra cui struttura, rugosità e contenuto di acqua. “Abbiamo raccolto informazioni sul campo per verificare i dati radar che utilizzeremo per informare la scienza che VERITAS farà su Venere”.

Volando a bordo dell’aereo Dornier 228-212 della DLR a circa 20.000 piedi (6.000 metri) dal suolo, il radar ad apertura sintetica ha raccolto le bande S (onde radio con una lunghezza d’onda di circa 12 centimetri) e X (circa 3 centimetri) ) o 1,2 pollici) di dati. La lunghezza d’onda più corta dei dati in banda X – la radiofrequenza che VERITAS utilizzerà – consente l’uso di un’antenna più compatta rispetto alla banda S, utilizzata dalla missione Magellan della NASA per mappare quasi l’intera superficie di Venere all’inizio degli anni ’90.

Osservando la superficie in entrambe le bande in Islanda, il team scientifico perfezionerà gli algoritmi informatici che aiuteranno VERITAS a identificare i cambiamenti superficiali su Venere avvenuti dopo la missione di Magellano. Il rilevamento dei cambiamenti avvenuti negli ultimi 40 anni consentirà loro di identificare le regioni chiave dell’attività geologica (come i vulcani attivi) su Venere.

I membri del team scientifico internazionale di VERITAS si preparano per l’imaging lidar (Light Detection and Ranging) delle rocce in Islanda. Le misurazioni Lidar del terreno roccioso possono fornire informazioni sul materiale. Credito: NASA/JPL-Caltech

Un obiettivo chiave della campagna era anche quello di creare una libreria di campioni del maggior numero possibile di strutture superficiali vulcaniche in Islanda per comprendere meglio la gamma di stili di eruzione di Venere. Un team sul campo DLR ha anche raccolto informazioni sulla composizione con una fotocamera che emula lo strumento Venus Emissivity Mapper (VEM) che il Centro aerospaziale tedesco sta costruendo per VERITAS. Questi dati supporteranno la libreria spettrale in fase di creazione presso il Laboratorio di spettroscopia planetaria di Berlino.

“Le diverse caratteristiche e caratteristiche della superficie osservate su Venere si riferiscono a processi vulcanici, che si riferiscono all’interno di Venere”, ha detto Smrekar. “Questi dati saranno preziosi per VERITAS per aiutarci a comprendere meglio Venere. “Aiuterà anche la missione EnVision dell’Agenzia spaziale europea, che studierà la superficie di Venere con il radar in banda S, e la comunità in generale che vuole comprendere le osservazioni radar delle superfici vulcaniche dei pianeti.”

Ma il valore della campagna islandese di due settimane è andato oltre la scienza, fornendo un’opportunità di team building che avrà risonanza negli anni a venire, ha affermato Nunes. “È stata una grande dinamica”, ha aggiunto. “Ci siamo spinti e ci siamo aiutati a vicenda. Dal prendere in prestito l’attrezzatura alla guida verso i luoghi di studio e all’acquisto di forniture, tutti si sono affrettati per realizzarlo”.

Utilizzando uno scanner lidar montato su treppiede, il team scientifico ha creato questa immagine che ha evidenziato la struttura fibrosa della nuova roccia formata da un recente flusso di lava vicino al vulcano islandese Litli-Hrútur. Questo verrà utilizzato per confrontare con le immagini radar aeree della campagna della stessa regione. Crediti: NASA/JPL-Caltech

Maggiori informazioni sulla missione

VERITAS e la missione DAVINCI (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry, and Imaging) della NASA sono state selezionate nel 2021 nell’ambito del Discovery Program della NASA come prossime missioni dell’agenzia su Venere. I partner di VERITAS includono Lockheed Martin Space, l’Agenzia spaziale italiana, la DLR e il Centre National d’Études Spatiales in Francia. Il Programma Discovery è gestito dal Planetary Missions Program Office presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, per la Divisione di scienze planetarie della Direzione delle missioni scientifiche della NASA a Washington.

Astrobiologia

 
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