PFS

Le spectromètre planétaire à transformée de Fourier est un instrument de télédétection conçu pour détecter et analyser le rayonnement infrarouge émis ou réfléchi par une atmosphère et une surface planétaires. Il fonctionne en décomposant la lumière infrarouge entrante en ses longueurs d'onde composantes à l'aide d'un spectromètre à transformée de Fourier, puis en mesurant l'intensité à chaque fréquence. Ces données spectroscopiques révèlent les gaz présents, leurs concentrations, les profils de température et parfois même les propriétés des nuages et de la poussière. Le PFS fonctionne dans la bande infrarouge thermique, généralement entre 200 et 5000 nombres d'onde (2 à 50 micromètres), où les constituants atmosphériques présentent de fortes caractéristiques d'absorption.

Le PFS le plus connu est l'instrument à bord de l'orbiteur Mars Express, opérationnel depuis 2004. Cette version utilise un interféromètre de Michelson avec un miroir mobile pour créer des figures d'interférence; ces figures sont transformées mathématiquement pour obtenir les informations spectrales. Le PFS de Mars Express possède deux canaux: un pour la région de 200 à 2200 nombres d'onde et un autre pour la région de 1850 à 5000 nombres d'onde, permettant la mesure simultanée de différentes couches atmosphériques. L'instrument a été largement utilisé pour cartographier les distributions de vapeur d'eau, de poussière, de CO2 et de méthane dans l'atmosphère martienne.

Dans la maintenance aéronautique et les opérations au sol, les références au PFS dans un contexte technique sont rares, car l'instrument lui-même est une charge utile scientifique sur des engins spatiaux robotisés plutôt qu'une partie des systèmes de contrôle de vol ou de propulsion. Cependant, les techniciens travaillant avec des atterrisseurs planétaires, des orbiteurs ou leur équipement de soutien au sol peuvent rencontrer des données PFS dans la planification de mission, la modélisation thermique ou les travaux d'étalonnage d'instruments. Comprendre ce que le spectromètre mesure aide les équipes de maintenance à anticiper les charges thermiques, les demandes électriques et les exigences de pointage de l'engin spatial.

Le nom reflète le cœur mathématique de l'instrument: l'analyse de Fourier, la décomposition de signaux complexes en ondes sinusoïdales et cosinusoïdales à différentes fréquences. Cette technique est bien plus ancienne que l'exploration spatiale, mais s'est avérée idéale pour la spectroscopie infrarouge car elle atteint une haute résolution spectrale sans élément dispersif comme un prisme ou un réseau, réduisant la complexité mécanique et la masse. Le terme «Planétaire» distingue cette conception particulière des spectromètres de Fourier de laboratoire et souligne son rôle dans la science planétaire plutôt que dans l'analyse des matériaux ou industrielle.