Il Planetary Fourier Spectrometer (Spettrometro planetario di Fourier) fa parte degli esperimenti scientifici della missione spaziale europea Mars Express partita alla volta di Marte, mediante un vettore Soyuz, il 2 giugno 2003 da Baikonur (Kazakhistan) e progettata per stazionare intorno al pianeta rosso per almeno un anno marziano (due anni terrestri). PFS è stato ideato e costruito in Italia sotto la responsabilità del Prof. Vittorio Formisano (CNR IFSI di Roma) con la collaborazione di molti gruppi di ricerca italiani ed esteri. Nel progetto sono coinvolti, oltre all’Italia, anche Russia, Germania, Francia, Spagna, Polonia e USA.
Il Dipartimento di Fisica dell’Università di Lecce ha progettato la parte ottica, è stato responsabile dell’assemblaggio ed ha partecipato alla calibrazione dello strumento. Attualmente è impegnato nell’analisi dei numerosi dati che PFS sta raccogliendo durante la sua permanenza nell’orbita di Marte, a quasi 100 milioni di chilometri dalla Terra.
Marte è il quarto pianeta in ordine di distanza dal Sole ed è il più somigliante alla Terra. E’ un pianeta roccioso le cui dimensioni sono circa un sesto di quelle terrestri, con un giorno di 24 ore e un anno di 687 giorni. E’ molto probabile che Marte sia cambiato molto nella sua storia passando da epoche in cui era ricco d’acqua, come testimoniano le numerose strutture di origine fluviale presenti sulla sua superficie, a periodi di forte siccità. Attualmente ha un’atmosfera molto rarefatta, circa 5 millesimi di quella della Terra, costituita principalmente da anidride carbonica, e si presenta come un deserto freddo. La sua temperatura supera di rado lo zero e il colore rosso è dovuto alla massiccia presenza di polvere di ossidi di ferro che ricopre la sua arida superficie.
PFS è uno spettrometro che misura l’intensità delle diverse componenti della luce che, nel loro insieme, prendono il nome di spettro. Lo strumento è composto da due canali distinti: lo Short Wavelength Channel, che misura lo spettro della luce solare riflessa dal pianeta, e il Long Wavelength Channel che è sensibile alla luce emessa, a causa della propria temperatura, dalla superficie del pianeta. Ogni materiale, sia esso solido, come i componenti della superficie di Marte, o gassoso, come i costituenti della sua atmosfera, possiede uno spettro unico che lo identifica. Lo spettro è, quindi, l’impronta digitale di una sostanza.
Uno degli scopi di PFS è quello di stabilire la presenza e, se possibile, la quantità di quelle sostanze dell’atmosfera marziana che fino ad oggi erano state solo ipotizzate o identificate con difficoltà; tra queste: l’acqua, il monossido di carbonio e forse il metano. Parallelamente, lo strumento permetterà di conoscere molti nuovi dettagli riguardo la composizione della superficie di Marte. In particolare, la variazione degli spettri nel tempo fornirà precise indicazioni sui complessi scambi che avvengono tra la superficie e l’atmosfera, sulle stagioni e sul clima del pianeta rosso.