کشف ذخایر لیتیوم از ارتفاع ۱۸ کیلومتری توسط ناسا

ایسنا: فناوری «AVIRIS-۵» ناسا از تصویربرداری طیفی نسل جدید خود برای شناسایی ذخایر لیتیوم از ارتفاع ۶۰ هزار فوتی استفاده می‌کند.

 جدیدترین حسگر هوایی ناسا، اکتشاف مواد معدنی را به معنای واقعی کلمه به ارتفاعات استراتوسفر می‌برد.

این طیف‌سنج تصویربردار پیشرفته که «AVIRIS-5» نام دارد، از ارتفاع ۶۰ هزار فوتی (بیش از ۱۸ کیلومتر) بالای زمین، غرب آمریکا را درنوردیده و سنگ‌های غنی از لیتیوم و سایر مواد معدنی حیاتی را با جزئیات بی‌سابقه‌ای نقشه‌برداری می‌کند.

این ابزار که تقریباً به اندازه یک اجاق مایکروویو است، سوار بر یک هواپیمای تحقیقاتی ناسا موسوم به «ER-2» در این ارتفاع بالا پرواز می‌کند و از آن نقطه می‌تواند با تجزیه و تحلیل نحوه بازتاب نور خورشید، ردپای طیفی ضعیف مواد معدنی، خاک رس، رنگدانه‌ها و سایر ترکیبات روی سطح زمین را تشخیص دهد.

این پروژه با همکاری سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده(USGS)، بزرگترین کمپین نقشه‌برداری هوایی از مواد معدنی این کشور تا به امروز را رقم می‌زند.

فناوری «AVIRIS-5» جدیدترین نمونه از طیف‌سنج‌های آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا(JPL) است که در طول دهه‌ها برای مطالعه زمین، ماه و تقریباً هر سیاره سنگی بزرگ در منظومه شمسی استفاده شده است.

این حسگر جدید میراث خود را با ابزارهایی که پوسته مریخ را ردیابی کردند، دریاچه‌های قمر تایتان(Titan) را آشکار کردند و برای اولین بار آب را در ماه کشف کردند، به اشتراک می‌گذارد.

با این حال، «AVIRIS-5» برای سیاره زمین و البته سرعت ساخته شده است.

نقشه‌برداری از گنجینه‌های پنهان

این فناوری در طول سال اول خود بیش از ۲۰۰ ساعت پرواز بر فراز نوادا، کالیفرنیا و سایر ایالت‌های غربی آمریکا را به عنوان بخشی از آزمایش نقشه‌برداری سطح‌شناسی زمین(GEMx) ثبت کرد.

یک تلاش گسترده‌تر موسوم به «Earth MRI» با هدف نوسازی نقشه‌های سطحی و زیرسطحی این کشور برای شناسایی منابع ضروری برای انرژی، تولید و امنیت ملی انجام می‌شود.

یکی از نکات برجسته اولیه، کشف هکتوریت(hectorite) بود که یک خاک رس ارزشمند حاوی لیتیوم است که در ضایعات یک معدن متروکه در کالیفرنیا یافت شده است.

لیتیوم یکی از ۵۰ ماده معدنی است که سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده به دلیل خطرات زنجیره تأمین، آن را حیاتی می‌داند. توانایی تشخیص چنین ذخایری از استراتوسفر، با افزایش تقاضای جهانی، به زمین‌شناسان ابزار جدید قدرتمندی می‌دهد.

دانا چادویک(Dana Chadwick)، دانشمند سیستم زمین ناسا در آزمایشگاه JPL گفت: وسعت سؤالات مختلفی که می‌توانید با این فناوری پاسخ دهید، واقعاً هیجان‌انگیز است، از مدیریت زمین گرفته تا منابع آب انباشته از برف و خطر آتش‌سوزی‌های جنگلی. کشف مواد معدنی حیاتی فقط آغاز کار «AVIRIS-5» هستند.

وضوح مکانی بهبود یافته «AVIRIS-5»، دو برابر وضوح بیشتری از مدل قبلی است که به آن اجازه می‌دهد تا ویژگی‌هایی به کوچکی ۳۰ سانتی‌متر را از فاصله ۱۸ کیلومتری تشخیص دهد.

هر پرواز، مکعب‌های تصویری عظیمی ایجاد می‌کند که هم تصاویر و هم داده‌های طیفی دقیق را برای هر پیکسل ثبت می‌کنند.

این امضاهای طیفی به دانشمندان اجازه می‌دهند مواد معدنی را همانطور که اثر انگشت افراد را شناسایی می‌کند، شناسایی کنند.

فناوری متولد شده برای فضا

این فناوری از پیشرفت‌های آزمایشگاه ریزدستگاه‌های ناسا در JPL نشأت می‌گیرد، جایی که مهندسان از منشورها، توری‌ها، آرایه‌های آشکارساز و مواد پیشرفته‌ای مانند سیلیکون سیاه (یکی از تاریک‌ترین مواد ساخته شده تاکنون) برای حذف نورهای سرگردان و افزایش دقت استفاده می‌کنند.

سخت‌افزارهای مشابهی در ماموریت‌هایی به عطارد، مریخ، پلوتو، تیتان و به زودی اروپا، قمر مشتری به پرواز درآمده است.

از زمان پرواز اولین «AVIRIS» در سال ۱۹۸۶، این خانواده از حسگرها، آتشفشان‌ها، آثار سوختگی ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی، مناطق فاجعه‌زده، محصولات کشاورزی بیمار و موارد دیگر را تجزیه و تحلیل کرده‌اند.

اکنون «AVIRIS-5» با بزرگترین بررسی مواد معدنی هوایی ایالات متحده که تاکنون انجام شده است، در حال گسترش این میراث است.

آزمایش نقشه‌برداری سطح‌شناسی زمین(GEMx) قرار است به مدت چهار سال فعالیت کند و امید است به جوامع برای استخراج ارزش جدید از معادن قدیمی، یافتن منابع معدنی جدید و شناسایی خطرات زیست‌محیطی کمک کند.

نقشه‌برداری از لیتیوم برای «AVIRIS-5» تازه آغاز ماجرا است. این حسگر طوری طراحی شده است که نحوه‌ دیدن زمین را با یک اثر انگشت طیفی در هر زمان تغییر دهد.