Az űrállomásra 2022 júliusában telepített EMIT körülbelül 90 percenként kerüli meg a Földet, hogy feltérképezze a világ ásványi porforrásait. Ide tartozik a Szahara is, ahol a közelmúltban adatokat gyűjtött Líbia délnyugati részén, amelyet a piros doboz jelölt. Köszönetnyilvánítás: NASA/JPL-Caltech
Az EMIT, a Föld felszíni ásványi porforrások vizsgálata által végzett mérések javítani fogják a számítógépes szimulációkat, amelyeket a tudósok az éghajlatváltozás megértéséhez használnak.
A NASA földfelszíni ásványi porforrás vizsgálata (KIBOCSÁT) küldetés a fedélzeten Nemzetközi Űrállomás (ISS) elkészítette első ásványtérképeit, amelyek részletes képeket mutatnak be Nevada északnyugati és líbiai régióinak felszínének összetételéről a Szahara-sivatagban. Elindult az EMIT az ISS-re egy SpaceX Dragon űrhajó fedélzetén 14. július 2022-én.
Az ilyen szeles sivatagi területek finom porrészecskék forrásai, amelyeket a szél a légkörbe emelve felmelegítheti vagy lehűtheti a környező levegőt. A kutatók azonban nem tudták felmérni, hogy a légkörben lévő ásványi pornak van-e általános fűtő vagy hűtő hatása helyi, regionális és globális szinten. Az EMIT mérései segíteni fognak nekik a számítógépes modellek fejlesztésében, és jobban megértjük a por éghajlatra gyakorolt hatását.
A NASA dél-kaliforniai Jet Propulsion Laboratory (JPL) EMIT tudósai és az US Geological Survey (USGS) elkészítették a térképeket, hogy teszteljék a műszer mérési pontosságát, ami döntő első lépés a teljes tudományos műveletekre való felkészülésben.
Az űrállomásra júliusban telepített EMIT az első a nagy pontosságú képalkotó spektrométerek új osztályából, amely adatokat gyűjt az űrből, és jobb minőségű adatokat állít elő nagyobb mennyiségben, mint a korábbi műszerek.
„Évtizedekkel ezelőtt, amikor végzős iskolába jártam, 10 percbe telt egyetlen spektrumot gyűjteni egy geológiai mintából a laboratóriumban. Az EMIT képalkotó spektrométere 300,000 XNUMX spektrumot mér másodpercenként, kiváló minőségben” – mondta Robert Green, az EMIT vezető kutatója és a JPL vezető kutatója.
„Az EMIT-től kapott adatok jobb betekintést nyújtanak a Föld fűtésére és hűtésére, valamint az ásványi por szerepére ebben a körforgásban. Ígéretes látni, mennyi adatot kapunk ilyen rövid idő alatt a küldetésből” – mondta Kate Calvin, a NASA vezető tudósa és vezető klímatanácsadója. "Az EMIT egyike a Nemzetközi Űrállomáson található hét földtudományi műszernek, amely több információt ad arról, hogy bolygónkat hogyan érinti az éghajlatváltozás."
Az EMIT a Földről visszaverődő fényt elemzi, és több száz hullámhosszon méri, a láthatótól az infravörös spektrum tartományáig. A különböző anyagok különböző hullámhosszúságú fényt vernek vissza. A tudósok ezeket a spektrális ujjlenyomatoknak nevezett mintákat használják a felszíni ásványok azonosítására és azok helyének meghatározására.
Ásványok feltérképezése
A Nevada térkép a Tahoe-tótól körülbelül 130 mérföldre (209 kilométerre) északkeletre fekvő hegyvidékre fókuszál, feltárva a kaolinit domináns helyeit, egy világos színű ásványt, amelynek részecskéi felfelé szórják a fényt, és lehűtik a levegőt, miközben áthaladnak a légkörön. A térkép és a spektrális ujjlenyomat szorosan megegyezik a repülőgépről 2018-ban az Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer által gyűjtöttekkel (AVIRIS), adatok, amelyeket annak idején geológusok ellenőriztek. A kutatók ezt és más összehasonlításokat is felhasználják az EMIT méréseinek pontosságának megerősítésére.
A másik ásványtérkép jelentős mennyiségű kaolinitot, valamint két vas-oxidot, a hematitot és a goethit mutatja a Szahara egy ritkán lakott részén, Tripolitól körülbelül 500 kilométerre délre. A vas-oxidban gazdag területekről származó sötétebb színű porszemcsék erősen elnyelik a Nap energiáját, és felmelegítik a légkört, ami potenciálisan befolyásolja az éghajlatot.
Jelenleg kevés vagy semmilyen információ nem áll rendelkezésre a Szahara egyes részeiből származó por összetételéről. Valójában a kutatók csak körülbelül 5,000, a világ minden tájáról származó talajmintáról rendelkeznek részletes ásványi információkkal, ezért következtetéseket kell levonniuk a por összetételére vonatkozóan.
Az EMIT több milliárd új spektroszkópiai mérést fog összegyűjteni hat kontinensen, ezzel megszüntetve ezt a szakadékot az ismeretek terén, és fejlesztve az éghajlattudományt. „Ezzel a kivételes teljesítménnyel jó úton haladunk ahhoz, hogy kevesebb mint egy év alatt átfogóan feltérképezzük a Föld száraz régióinak ásványait – a Föld felszínének mintegy 25%-át –, és elérjük éghajlattudományi céljainkat” – mondta Green.
Az EMIT adatai szabadon hozzáférhetők lesznek számos kutatáshoz, beleértve például a stratégiailag fontos ásványok, például a lítium és a ritkaföldfémek felkutatását. Sőt, a műszer technológiája lefekteti a jövőbeli Surface Biology and Geology (SBG) műholdküldetés alapjait, amely a NASA tevékenységének része. Földrendszer Megfigyelőközpont, egy sor küldetés, amelynek célja az éghajlatváltozás kezelése.
Úttörő technológia
Az EMIT gyökerei a képalkotó spektrométer technológiára nyúlnak vissza, amelyet a NASA Airborne Imaging Spectrometer (AIS) először 1982-ben mutatott be. A Föld felszínén található ásványok alacsony magasságú kutatórepülőgépről történő azonosítására tervezett műszer szinte azonnal meglepő eredményeket hozott. A nevadai Cuprite közelében végzett korai tesztrepülések során az AIS a buddingtonit egyedi színképét észlelte, amely ásvány a terület korábbi geológiai térképein nem szerepelt.
Amikor 1986-ban bemutatták az utat a jövő spektrométerei számára, az AVIRIS – az AIS-t követő légi műszer – a geológiát, a növények működését és az alpesi hóolvadást, többek között más természeti jelenségeket is tanulmányozta. Ezenkívül feltérképezte a Superfund telephelyeinek vegyi szennyezését, és tanulmányozta az olajszennyezéseket, beleértve a 2010-es hatalmas Deepwater Horizon-szivárgást. A szeptember 11-i támadásokat követően pedig a manhattani World Trade Center telephelye felett repült, felderítette az ellenőrizetlen tüzeket és feltérképezte a törmelék összetételét roncs.
Az évek során, ahogy az optika, a detektortömbök és a számítási képességek fejlődtek, a kisebb célpontok és a finomabb különbségek feloldására képes képalkotó spektrométerek küldetések során repültek át a Naprendszeren.
Az Indiai Űrkutatási Szervezet Chandrayaan-1 szondáján a JPL által épített képalkotó spektrométer vízjeleket mért a Holdon 2009-ben. A NASA Europa Clipper, amely 2024-ben indul, egy képalkotó spektrométerre támaszkodik, amely segít a tudósoknak felmérni, hogy a jeges Jovi-holdnak vannak-e olyan feltételei, amelyek támogatják az életet.
A rendkívül fejlett, JPL által kifejlesztett spektrométerek a NASA közelgő termékei lesznek Hold úttörő – amely meghatározza a víz alakját, mennyiségét és eloszlását a Holdon, valamint a holdvízciklus természetét – és a nonprofit Carbon Mapper által felbocsátandó műholdakon, amelyek célja az üvegházhatású gázok pontforrásainak felderítése az űrből.
Bővebben a küldetésről
Az EMIT-t a NASA Tudományos Missziói Igazgatóság Földtudományi Osztálya alá tartozó Earth Venture Instrument-4 pályázatból választották ki, és a NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) laboratóriumában fejlesztették ki, amelyet a Kaliforniai Műszaki Intézet (Caltech) irányít az ügynökség számára Pasadenában. , Kalifornia. 14. július 2022-én indult útjára a NASA floridai Kennedy Űrközpontjából egy SpaceX Dragon utánpótlási űrszonda fedélzetén. A műszer adatait a NASA Land Processes Distributed Active Archive Center (DAAC) szállítják, hogy más kutatók és a nyilvánosság is felhasználhassák.
