Scheda PASSxS FINAL




Informazioni generali

Camera per simulazioni di atmosfere planetarie

PASSxS

Laboratorio

Missione spaziale Internazionale

Laboratorio

RSN5

RSN3

Attività: In Itinere; Data inizio: 2008; Data fine: 2030

stefania.stefani stefania.stefani@inaf.it

Il set-up è costituita da un interferometro a trasformata di Fourier (FT-IR) allineato otticamente con una camera per simulazioni di atmosfere planetarie denominata PASSxS (Planetary Atmosphere Simulation System for Spectroscopy). L'apparato sperimentale permette di studiare le proprietà ottiche dei gas tipici delle atmosfere planetarie sottoposti a diverse condizioni fisiche. Grazie ad una cella multi-passo inserita internamente alla camera, caratterizzata da un cammino ottico di circa 10m, possiamo apprezzare assorbimenti dell’ordine dei 10-5 cm-1. Sia lo spettrometro che la camera si trovano attualmente sotto una cappa che ci permette di lavorare in ambiente pulito. Le trasmittanze possono essere acquisite nel range spettrale che si estende dal visibile all’ infrarosso (0.5-8.0)micron.

The experimental set-up is composed by a special designed chamber, named PASS (Planetary Atmosphere Simulation System), suitable to be coupled to a Fourier Transform-InfraRed (FT-IR) spectrometer, or working as a stand-alone Cavity Ring Down (CRD) system and it is designed to sustain pressures in a range from vacuum up to 70 bars and temperatures ranging from 100 up to 500 K. When coupled with a FT-IR spectrometer, the chamber can be equipped with a Multi Pass (MP) absorption gas cell, characterized by an optical path of about 9 m, mounted internally. The absorption coefficients of the gases can be measured in a wide spectral range (0.4-8)microns with a spectral resolution pre-set from 0.07 to 10 cm-1.

Origine ed evoluzione dei pianeti, satelliti e corpi minori

Bioastronomia, Astrobiologia e Astrofisica di laboratorio

Tecnologie per la Planetologia


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 4
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
IAPS ROMA 3 0 0.50 0.50 0.40 0 0 0 1 0.10
Totali 3 0 0.50 0.50 0.40 0.00 0.00 0.00 1 0.10
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 1
# Struttura TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Extra
1 CNR-ISAC 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
Totali 0.10 0.10 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
0.0 0 0 0.0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2012.11.019 Titolo: Experimental CO2 absorption coefficients at high pressure and high temperature Autori:Stefania Stefani and Giuseppe Piccioni and Marcel Snels and Davide Grassi and Alberto Adriani Publisher:Elsevier BV Rivista: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer Anno pubblicazione:2013
2 https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2017.09.024 Titolo: Temperature dependence of collisional induced absorption (CIA) bands of CO2 with implications for Venus' atmosphere Autori:Stefania Stefani and Marcel Snels and Giuseppe Piccioni and Davide Grassi and Alberto Adriani Publisher:Elsevier BV Rivista: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer Anno pubblicazione:2018
3 https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2010.11.021 Titolo: Measurements and modelling of high pressure pure CO2 spectra from 750 to 8500cm-1. I\textemdashcentral and wing regions of the allowed vibrational bands Autori:H. Tran and C. Boulet and S. Stefani and M. Snels and G. Piccioni Publisher:Elsevier BV Rivista: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer Anno pubblicazione:2011
4 https://doi.org/10.5194/amt-14-7187-2021 Titolo: Asimulation chamber for absorption spectroscopy in planetary atmospheres Autori: M. Snels, S. Stefani, G. Piccioni, D. Biondi end A. Boccaccini publisher: Atmos. Meas. Tech., 14, 7187–7197, 2021
5 Presentation COSPAR 2022 Titolo: Planetary Atmosphere Simulation System for Spectroscopy (PASSxS), a laboratory set up used to characterize the optical properties of gases at typical planetary conditions Autori: S. Stefani, G. Piccioni, M. Snels, D. Biondi and A. Boccaccini
6 Presentazione 5th Chianti TOPICS ATMOSHERES Titolo: Planetary Atmosphere Simulation System for Spectroscopy (PASSxS), a laboratory set up used to characterize the optical properties of gases at typical planetary conditions Autori: S. Stefani, G. Piccioni, M. Snels, D. Biondi and A. Boccaccini
7 http://dx.doi.org/10.20371/INAF/DS/2022_00005 CO2 Collisional Induced Absorption (CIA) database Authors: S.Stefani, G. Piccioni, M. Snels, D. Biondi and A. Boccaccini Abstract: This database is dedicated to the experimental CO2 collision induced absorption (CIA) bands in two spectral regions, [1100–1600] cm−1 and [2500–3150] cm−1. The spectra have been recorded by averaging 150 scans with a resolution of 2 cm−1 acquired for temperatures from 294 to 473 K and at pressures ranging from 1 to 40 bar. The absorption coefficients (cm-1) published in this data base have been divided in five folders, named according to the temperatures at the which the spectra have been acquired. Each folders contains two directories, the ‘’main’’ and ‘’divided’’. In the ‘’main’’ the row data can be downloaded while in the ‘’divided’’ the ascii files related to the two spectral range have been uploaded. In the last case, only a preliminary base line correction has been done, please note that some data, in between [1100-1660] cm-1 are affected by a strong water vapour absorption. The name of each file refers to the conditions (p, T) at the which the spectra have been measured.
8 http://dx.doi.org/10.20371/INAF/DS/2022_00002 Title: Experimental Absorption Coefficients of carbon dioxide at high pressure and high temperature Authors: S.Stefani, G. Piccioni, M. Snels, D. Biondi and A. Boccaccini Abstract: This data base is dedicated to the experimental CO2 absorption spectra, obtained according to a realistic vertical P-T profile, typical of the deep and middle atmosphere of Venus. These spectra have been recorded by using a Fourier Trans-form InfraRed (FT-IR) spectrometer , coupled with a gas cell, designed to support pressures up to 200 bar and temperatures up to about 600 K and characterized by an optical path of 2 cm. Each spectrum was acquired in the spectral range [800-1000] cm-1 with a resolution of 2 cm-1. In the data base on can been found the ascii file, divided by directories, ‘’middle latitude’’ and ‘’deep Atmosphere”. The name of each file refers to the conditions (p, T) at the which the spectra have been measured



Informazioni Pubbliche

L'attività scientifica che si propone, è considerata un'attività trasversale che copre più campi di interesse, tra i principali, possiamo elencare: Planetary Science; Solar System Planets; Atmospheric science; Exoplanet atmospheres; Exoplanet atmospheric composition

L'istituto IAPS di Roma da più di 10 anni ha un ruolo primario nello svolgimento degli esperimenti di laboratorio su gas tipici delle atmosfere planetarie, quali CO<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>, H<sub>2</sub>-He e H<sub>2</sub>-He-CH<sub>4</sub>, condotte a condizioni di bassa/alta pressione (10mbar/70 bar) ed alta/bassa temperatura (100-600K).

IAPS-Roma


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 stefania.stefani stefania.stefani@inaf.it IAPS ROMA Y TECNOLOGO Gestione facility test e misure X X X X X X X OK
2 david.biondi david.biondi@inaf.it IAPS ROMA Y C.T.E.R. PLAB Hardware and Software D&D X X X X X X X OK
3 angelo.boccaccini angelo.boccaccini@inaf.it IAPS ROMA Y C.T.E.R. PLAB AIT and AIV X X X X X X X OK
4 giuseppe.piccioni giuseppe.piccioni@inaf.it IAPS ROMA Y DIRIGENTE DI RICERCA PLAB Manager X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 marcel.snels m.snels@isac.cnr.it CNR-ISAC Y Primo Ricercatore Collaboratore misure e test [0.1, 0.1, 0.1] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

I fondi a supporto dell'attività scientifica fanno riferimento a fondi esterni e non a fondi istituzionali


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 ASI 0 None None 0 None None 0 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)
1 INAF - Potenziamento Laboratori Spaziali 0.0