Goniomètres

La partie goniomètres de PLANETIPAG est composée de deux spectro-gonio radiomètres SHINE et SHADOWS développés à l’IPAG. Ils permettent de mesurer les spectres de réflectance bidirectionnels et les fonctions de distribution photométrique de divers types de matériaux planétaires (granulaires à compacts), du visible au proche IR (de 0,4 à 4,8 µm), avec une grande précision radiométrique (meilleure que +/- 0,5% en relatif) sous la plupart des géométries (éclairage et observation jusqu’à presque 80 °, azimuts de 0° à 180°, angle de phase de 5° à 160°)

Les instruments sont situés dans deux chambres froides sombres qui peuvent être refroidies à -20 ° C. Ils sont entièrement automatisés, l’étalonnage et l’acquisition des données sont effectués avec un logiciel développé au laboratoire. Différents types de mesures peuvent être programmés avec différentes cellules cryogéniques environnementales.

L’instrument SHINE est entièrement décrit dans Brissaud et al. 2004, Appl. Optics, 43, 1926 :
– mesures : réflectance, échantillons : poudres, glaces, mélanges, surfaces diverses (de 10 à 300 mm de diamètre, épaisseur de 1 à 250 mm en fonction de l’absorbance des grains)

L’instrument SHADOWS est entièrement décrit dans Potin et al. 2018, Appl. Optics, 57, 8279 :
– mesures en réflectance : échantillons : poudres, glaces, mélanges, surfaces diverses ( 2 mm (en mode micro-faisceau) ou 5.7 mm (en mode normal) de diamètre minimal, épaisseur de 0.25 à 2.5 mm en fonction de l’absorbance des grains d’albédo de 0.0003 à 1).
– mesures en transmittance : échantillons : dépôts/films sur fenêtres optiques

Cette installation est l’une des plateformes expérimentales de l’activité de ’Trans-National Access’ du programme Europlanet 2024-RI

SHINE Spectro-Gonio Radiometer

Caractéristiques techniques

• Gamme spectrale : 400 – 4700nm
• Résolution spectrale : mini <0.1nm (mais S/B faible), maxi : 6 nm (<750nm), 12 nm (<1500nm), 24 nm (<3000nm), 48nm (>3000nm)
• Angle d’incidence : 0 – 85°
• Angle d’émergence : 0° - 80°
• Angle d’azimut : 0° - 180°
• Angle de phase : 8° – 165°
• Diamètre d’éclairement : 200mm (nadir)
• Diamètre d’observation : 20mm (nadir)
• Précision photométrique : <1% (0,4-2,5µm) ; <2% (2,5-4,2µm) et <0.5% en relatif
• T° d’utilisation de -20°C à +30°C

Chambres de simulations associées :

• SERAC (de -40 à + 80°C)
• CARBONIR (de -210 à +17°C)

SHADOWS Micro Spectro-Gonio Radiometer

Caractéristiques techniques

• Gamme spectrale : 360– 4800nm
• Résolution spectrale : mini <0.1nm (mais S/B faible), maxi 3.8 nm (200 – 1400 nm), 7.6 nm (600 – 2500 nm), 15.2 nm (1100 – 3400 nm), 31 nm (> 2500 nm)
• Angle d’incidence : 0 – 75°
• Angle d’émergence : 0° - 85°
• Angle d’azimut : 0° - 180°
• Angle de phase : 5° – 160°
• Diamètre d’éclairement : 5,2mm (nadir)
• Diamètre d’observation : 20mm (nadir)
• Précision photométrique : <1% (0,4-2,5µm) ; <2% (2,5-4,7µm) et <0.5% en relatif
• T° d’utilisation de -20°C à +30°C

Chambres de simulations associées :

• MIRAGE (haute température, jusqu’à 250°C)
• ICEBERG (basse température, jusqu’à -200°C)

– De Angelis, S. et al. (2021). Temperature-dependent, VIS-NIR reflectance spectroscopy of sodium sulfates, Icarus, 357, 114165. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2020.114165
– Potin, S. et al. (2020). Style and intensity of hydration among C-complex asteroids : a comparison to desiccated carbonaceous chondrites. Icarus, 348, 113826. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2020.113826
– Poch, O. et al. (2020). Ammonium salts are a reservoir of nitrogen on a cometary nucleus and possibly on some asteroids, Science 367, 10.1126/science.aaw7462.
– Sultana, R., O. Poch, P. Beck, B. Schmitt and E. Quirico (2021). Visible and Near-Infrared reflectance of hyperfine and hyperporous particulate surfaces. Icarus. https://doi.org/10.1016/j.icarus.2020.114141