به گزارش تجارت نیوز، در سالهای اخیر، افزایش بیسابقه تقاضا برای لیتیوم و سایر مواد معدنی حیاتی، دانشمندان را به سمت فناوریهای پیشرفتهتری برای شناسایی ذخایر زیرزمینی سوق داده است. در این میان، ناسا با معرفی نسل جدید طیفسنجهای تصویربرداری خود، گامی بزرگ در تحول فرآیندهای اکتشاف معدنی برداشته است. ابزار AVIRIS-5 نه تنها نماینده آخرین دستاوردهای آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) است، بلکه توانسته اکتشاف منابع زمین را به ارتفاع ۶۰ هزار پایی، یعنی حدود ۱۸ هزار متری از سطح زمین منتقل کند. این فناوری، آغازگر عصری تازه در نقشهبرداری از مواد معدنی است که میتواند آینده امنیت انرژی و توسعه صنعتی را تحت تاثیر قرار دهد.
AVIRIS-5؛ نسل جدید طیفسنجها در خدمت اکتشاف سریع و دقیق
طیفسنج تصویربرداری AVIRIS-5 جدیدترین حسگر هوایی ناسا محسوب میشود و اندازهای تقریبا مشابه یک مایکروویو دارد. این ابزار روی هواپیمای تحقیقاتی ارتفاعبالای NASA ER-2 نصب میشود و قادر است از ارتفاع ۱۱ مایلی (حدود ۱۸ هزار متر) سطح زمین را با دقتی بیسابقه تحلیل کند.
AVIRIS-5 با بررسی نحوه بازتاب نور خورشید از سطح زمین، قادر به تشخیص اثرات طیفی بسیار ضعیف انواع مواد معدنی، خاک رس، رنگدانهها و ترکیبات شیمیایی سطحی است. این ویژگی امکان شناسایی ذخایر ارزشمند لیتیوم و سایر مواد معدنی حیاتی را حتی در شرایط پیچیده زمینشناسی فراهم میکند.
بزرگترین کمپین هوایی برای نقشهبرداری مواد معدنی در آمریکا
این پروژه، بخشی از همکاری گسترده ناسا با سازمان زمینشناسی ایالات متحده (USGS) در قالب برنامه Earth MRI یا «تشدید مغناطیسی زمین» است؛ برنامهای با هدف مدرنسازی نقشههای سطحی و زیرسطحی آمریکا و شناسایی منابع راهبردی موردنیاز برای انرژی، تولید و امنیت ملی.
در سال نخست فعالیت، AVIRIS-5 بیش از ۲۰۰ ساعت پرواز بر فراز کالیفرنیا، نوادا و سایر ایالتهای غربی آمریکا انجام داده است. یکی از نتایج مهم اولیه این پروازها، شناسایی هکتوریت، نوعی خاک رس غنی از لیتیوم، در باطلههای یک معدن متروکه در کالیفرنیا بود. از آنجا که لیتیوم یکی از ۵۰ ماده معدنی حیاتی از نگاه USGS محسوب میشود، توانایی یافتن ذخایر آن از ارتفاعات استراتوسفر اهمیت ویژهای برای آینده بازار جهانی باتریها دارد.
تحولی در وضوح و دقت؛ دیدن جزئیاتی به کوچکی ۳۰ سانتیمتر
یکی از مهمترین مزیتهای AVIRIS-5، وضوح مکانی دو برابر بهتر نسبت به نسل قبل است. این ابزار میتواند از فاصله ۱۱ مایلی، ویژگیهایی به کوچکی ۳۰ سانتیمتر را تشخیص دهد؛ امکانی که پیش از این در مأموریتهای هوایی اکتشافی دیده نشده بود.
هر پرواز این طیفسنج، «مکعبهای تصویری» حجیمی تولید میکند که در هر پیکسل، هم تصویر و هم اطلاعات دقیق طیفی ذخیره میشود. محققان میتوانند با این دادهها، مواد معدنی را با دقتی مشابه تشخیص اثر انگشت شناسایی کنند.
فناوری الهامگرفته از ماموریتهای فضایی
AVIRIS-5 بر اساس دههها تجربه آزمایشگاه JPL در توسعه ابزارهایی ساخته شده که برای مطالعه سیارات مختلف بهکار رفتهاند. فناوریهای توسعهیافته در آزمایشگاه میکرودیوایس JPL شامل استفاده از منشورهای پیشرفته، توریهای دقیق، آرایههای حسگر و موادی مانند سیلیکون سیاه است؛ مادهای فوقالعاده تاریک که نورهای سرگردان را حذف کرده و دقت دادههای طیفی را افزایش میدهد.
این نسل از حسگرها پیشتر در مأموریتهایی به مریخ، عطارد، پلوتو، تیتان و بهزودی قمر یخی مشتری، اروپا، به کار گرفته شدهاند. خانواده ابزارهای AVIRIS از سال ۱۹۸۶ تاکنون در تحلیل آتشفشانها، مناطق سوخته ناشی از آتشسوزیها، تخریبهای طبیعی، محصولات کشاورزی بیمار و بسیاری پدیدههای دیگر نقش داشتهاند.
تاثیرات اقتصادی و زیستمحیطی؛ از احیای معادن قدیمی تا جلوگیری از فاجعه
کمپین GEMx که با حمایت قانون زیرساختهای دوحزبی آمریکا آغاز شده، قرار است چهار سال ادامه داشته باشد. این برنامه میتواند مسیر احیای معادن قدیمی را باز کند، منابع جدید معدنکاری را مشخص سازد و حتی به شناسایی خطرات زیستمحیطی نظیر زهکشی اسیدی معادن کمک کند.
دانشمندان معتقدند توانایی AVIRIS-5 در شناسایی منابع آبی ذخیرهشده در برف، مدیریت زمین و تحلیل خطر آتشسوزیهای جنگلی، تنها بخشی از کاربردهای گسترده این فناوری است. همانطور که دانا چادویک، دانشمند سیستم زمین در JPL، اشاره میکند: «مواد معدنی حیاتی تنها آغاز کار AVIRIS-5 هستند.»
ورود AVIRIS-5 به عملیات هوایی ناسا، نقطه عطفی در صنعت اکتشاف معدنی جهان بهشمار میرود. این فناوری با ترکیب قدرت طیفسنجی دقیق، وضوح مکانی بالا و قابلیت پرواز در ارتفاعات استراتوسفر، ابزار جدیدی را در اختیار زمینشناسان و دولتها قرار داده تا بتوانند با سرعت بیشتر و دقت بالاتر منابع حیاتی زمین را شناسایی کنند. با ادامه پروژه Earth MRI، انتظار میرود آمریکا طی سالهای آینده نقشهای جامع و دقیق از مواد معدنی حیاتی خود تهیه کند.
اکتشاف لیتیوم تنها نخستین قدم است؛ AVIRIS-5 آمده تا نگاه ما به زمین را دگرگون کند.
