کشف ذخایر بزرگ لیتیوم با یک دستگاه نوین به اندازه یک مایکروویو

به نقل از خبرآنلاین، فناوری «AVIRIS-5» ناسا از سیستم تصویربرداری طیفی نسل جدید خود برای شناسایی ذخایر لیتیوم در ارتفاع ۶۰ هزار فوتی بهره می‌برد.

بنابر گزارش ایسنا، جدیدترین حسگر هوایی ناسا، به معنای واقعی، اکتشاف مواد معدنی را به دامنه‌های استراتوسفر می‌برد.

این طیف‌سنج پیشرفته به نام «AVIRIS-5»، با پرواز از ارتفاع ۶۰ هزار فوتی (بیش از ۱۸ کیلومتر) بالاتر از سطح زمین، مناطق غربی آمریکا را تحت پوشش قرار داده و سنگ‌های غنی از لیتیوم و دیگر مواد معدنی حیاتی را به صورت بی‌سابقه‌ای نقشه‌برداری می‌کند.

این دستگاه که تقریباً به اندازه یک مایکروویو است، بر روی یک هواپیمای تحقیقاتی ناسا به نام «ER-2» در این ارتفاعات پرواز می‌کند و از آنجا توانایی تحلیل نحوه بازتاب نور خورشید را برای شناسایی نشانه‌های طیفی ضعیف از مواد معدنی، خاک، رنگدانه‌ها و دیگر ترکیبات سطح زمین دارد.

این پروژه در همکاری با سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده (USGS) به عنوان بزرگترین کمپین نقشه‌برداری هوایی از منابع معدنی این کشور به ثبت رسیده است.

فناوری «AVIRIS-5» جدیدترین نمونه از طیف‌سنج‌های توسعه یافته در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) است که در طول سال‌ها برای مطالعه زمین، ماه و اکثر سیارات سنگی بزرگ در منظومه شمسی به کار رفته است.

این حسگر جدید، میراثی را به ارث می‌برد که با ابزارهایی که پوسته مریخ را بررسی کردند، دریاچه‌های قمر تایتان (Titan) را کشف کردند و برای اولین بار آب را در ماه رصد کردند، به اشتراک می‌گذارد. اما «AVIRIS-5» به ویژه برای سیاره زمین و با هدف سرعت طراحی شده است.

نقشه‌برداری از گنجینه‌های پنهان

این تکنولوژی در اولین سال فعالیت خود بیش از ۲۰۰ ساعت پرواز بر فراز نوادا، کالیفرنیا و سایر ایالت‌های غربی ایالات متحده را به عنوان بخشی از پروژه نقشه‌برداری سطح‌شناسی زمین (GEMx) به ثبت رسانده است.

یک تلاش جامع تحت عنوان «Earth MRI» به منظور بازسازی نقشه‌های سطحی و زیرسطحی این کشور برای شناسایی منابع حیاتی انرژی، تولید و امنیت ملی در حال انجام است.

از نقاط قوت اولیه این پروژه، کشف هکتوریت (hectorite) بود که نوعی خاک رس ارزشمند حاوی لیتیوم است و در ضایعات یک معدن متروکه در کالیفرنیا یافت شده است.

لیتیوم یکی از ۵۰ ماده معدنی است که سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده به دلیل ریسک‌های زنجیره تأمین، آن را حیاتی به حساب می‌آورد. توانایی شناسایی چنین ذخایری از استراتوسفر، به زمین‌شناسان ابزار جدید و مؤثری می‌دهد.

دانا چادویک (Dana Chadwick)، دانشمند سیستم زمین در آزمایشگاه JPL ناسا اظهار داشت: دامنه سؤال‌هایی که می‌توان با این فناوری پاسخ داد، واقعاً هیجان‌انگیز است؛ از مدیریت زمین تا منابع آب ذخیره شده در برف و مسائل مربوط به خطر آتش‌سوزی‌های جنگلی. کشف مواد معدنی حیاتی تنها بخشی از قابلیت‌های «AVIRIS-5» است.

وضوح مکانی پیشرفته «AVIRIS-5» دو برابر دقت مدل قبلی خود را دارد و به آن این امکان را می‌دهد که ویژگی‌هایی کوچک به اندازه ۳۰ سانتی‌متر را از فاصله ۱۸ کیلومتری شناسایی کند.

هر پرواز مکعب‌های تصویری بزرگی تولید می‌کند که هم تصاویر و هم داده‌های طیفی دقیقی را برای هر پیکسل ثبت می‌کند. این امضای طیفی به دانشمندان اجازه می‌دهد تا مواد معدنی را مشابه شناسایی اثر انگشت افراد تحلیل کنند.

فناوری متولد شده برای فضا

این تکنولوژی از پیشرفت‌های انجام شده در آزمایشگاه ریزدستگاه‌های ناسا در JPL ناشی می‌شود، جایی که مهندسان با استفاده از منشورها، توری‌ها، آرایه‌های آشکارساز و موادی پیشرفته نظیر سیلیکون سیاه (یکی از تاریک‌ترین مواد تولید شده تا کنون) در تلاشند تا نور‌های اضافی را حذف کرده و دقت را افزایش دهند.

سیستم‌های مشابه در ماموریت‌های مربوط به عطارد، مریخ، پلوتو، تیتان و به زودی اروپا، قمر مشتری به کار گرفته شده‌اند. از زمان پرواز نخستین «AVIRIS» در سال ۱۹۸۶، این خانواده از حسگرها برای تجزیه و تحلیل آتشفشان‌ها، آثار سوختگی ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی، مناطق آسیب‌دیده، محصولات کشاورزی آسیب‌دیده و دیگر موارد به کار گرفته شده‌اند.

اکنون «AVIRIS-5» با بزرگترین بررسی مواد معدنی هوایی ایالات متحده در تاریخ، در حال توسعه این میراث است. آزمایش نقشه‌برداری سطح‌شناسی زمین (GEMx) قرار است برای چهار سال به فعالیت خود ادامه دهد 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 تنها آغاز کار «AVIRIS-5» است. این حسگر به گونه‌ای طراحی شده است که نحوه‌ مشاهده زمین را با ایجاد اثر انگشت طیفی در هر زمان تغییر دهد.

۵۸۵۸