اولین نقشه‌های گرد و غباری را از فضا برای علم آب و هوا ارائه می‌کند

از طریق فضاپیمای آمیت ناسا؛

EMIT که در ژوئیه 2022 در ایستگاه فضایی نصب خواهد شد، هر 90 دقیقه به دور زمین می چرخد ​​تا از ذخایر معدنی-غبار جهان نقشه برداری کند. این شامل صحرا می شود که اخیراً داده هایی را در جنوب غربی لیبی جمع آوری کرده است که با رنگ قرمز مشخص شده است.

به گزارش علم و فناوری آنا، اندازه‌گیری‌های EMIT برای کشف منبع غبار معدنی زمین، شبیه‌سازی‌های کامپیوتری مورد استفاده دانشمندان برای درک تغییرات آب و هوایی را بهبود می‌بخشد.

ماموریت بررسی گرد و غبار سطحی ناسا (EMIT) در ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) اولین نقشه معدنی خود را تهیه کرده است که تصاویر دقیقی از ترکیب منطقه شمال غربی نوادا و لیبی صحرای صحرا را نشان می دهد. EMIT در 14 جولای 2022 با فضاپیمای SpaceX Dragon به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شد.

مناطق بیابانی با بادهای قوی مانند این منبع ذرات ریز گرد و غبار هستند که وقتی به جو دمیده می شوند می توانند هوای اطراف را گرم یا سرد کنند. اما محققان نتوانسته‌اند ارزیابی کنند که آیا گرد و غبار اتمسفر بر گرم شدن یا سرد شدن کره زمین در مقیاس محلی تأثیر می‌گذارد. اندازه‌گیری‌های EMIT به آن‌ها کمک می‌کند مدل‌های کامپیوتری را هدایت کنند و درک ما از اثرات گرد و غبار بر آب و هوا را بهبود ببخشند.

دانشمندان EMIT در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا (JPL) در جنوب کالیفرنیا و سازمان زمین شناسی USGS (USGS) نقشه ای را برای آزمایش دقت اندازه گیری این ابزار توسعه دادند.

EMIT که در ماه جولای در ایستگاه فضایی نصب شد، اولین دستگاه تصویربرداری با وضوح بالا است که داده‌ها را از فضا جمع‌آوری می‌کند و داده‌های با کیفیت‌تری را در مقادیر بیشتر نسبت به دستگاه‌های قبلی تولید می‌کند.

دهه‌ها پیش، وقتی فارغ‌التحصیل شدم، 10 دقیقه طول کشید تا یک طیف منفرد از یک نمونه زمین‌شناسی در آزمایشگاه جمع‌آوری شود. رابرت گرین، محقق ارشد EMIT و دانشمند تحقیقاتی ارشد در JPL گفت: “ابزار تصویربرداری EMIT 0000 300 طیف در ثانیه را با کیفیت عالی اندازه گیری می کند.”

داده‌هایی که از EMIT دریافت می‌کنیم به ما درک بهتری از گرم شدن و سرد شدن کره زمین و نقش گرد و غبار معدنی در این چرخه می‌دهد.» گفت: «مشاهده میزان داده‌هایی که از این مأموریت در کوتاه‌مدت دریافت می‌کنیم، دلگرم‌کننده است. EMIT، یکی از هفت ابزار علم زمین در ایستگاه فضایی بین‌المللی که اطلاعات بیشتری در مورد چگونگی تأثیر تغییرات آب و هوا بر سیاره ما به ما ارائه می‌دهد.

EMIT نور منعکس شده از زمین را تجزیه و تحلیل می کند و آن را در صدها فاصله از نور مرئی تا طیف مادون قرمز اندازه گیری می کند. اجسام مختلف نور را در طول موج های مختلف منعکس می کنند. دانشمندان از این الگوها به نام اثر انگشت طیفی برای شناسایی کانی های سطحی و تعیین محل آنها استفاده می کنند.

نقشه برداری مواد معدنی

نقشه نوادا بر روی کوه‌هایی در حدود 130 مایلی (209 کیلومتری) شمال شرقی دریاچه تاهو تمرکز دارد و نشان می‌دهد که کجا کائولینیت، یک ماده معدنی رنگ روشن، ذرات نور و هوا را هنگام حرکت در آب و هوای سردتر منتشر می‌کند. نقشه و طیف اثر انگشت با نقشه‌های جمع‌آوری‌شده از هواپیما در سال 2018 توسط داده‌های طیف‌سنج تصویربرداری مرئی / فروسرخ هوا (AVIRIS) که توسط زمین‌شناسان در آن زمان تأیید شده بود، مطابقت دارد. محققان از این مقایسه و سایر مقایسه‌ها برای تأیید صحت اندازه‌گیری‌های EMIT استفاده می‌کنند.

نقشه معدنی دیگری مقادیر زیادی کائولینیت و همچنین دو اکسید آهن، هماتیت و گوتیت را در بخش کم جمعیت صحرا، در حدود 500 مایلی (800 کیلومتری) جنوب طرابلس نشان می دهد. ذرات گرد و غبار تیره از مناطق غنی از اکسید آهن انرژی خورشیدی قوی را جذب می کنند، جو را گرم می کنند و می توانند بر آب و هوا تأثیر بگذارند.

اطلاعات کمی در مورد ترکیب گرد و غبار که از بخش هایی از صحرای صحرا سرچشمه می گیرد، وجود دارد. در واقع، محققان تنها اطلاعات دقیق معدنی از حدود 5000 نمونه خاک از سراسر جهان دارند که برای استنباط در مورد ترکیب گرد و غبار نیاز دارند.

EMIT میلیاردها اندازه‌گیری طیف جدید را در شش قاره جمع‌آوری می‌کند و این شکاف دانش را می‌بندد و علم آب و هوا را ارتقا می‌دهد. گرین گفت: “با این عملکرد منحصر به فرد، ما در مسیر نقشه برداری از خشکی زمین – حدود 25 درصد از سطح زمین – در کمتر از یک سال و رسیدن به اهداف علمی هستیم.” آب و هوا.

داده‌های EMIT همچنین برای مطالعات مختلف، از جمله اکتشاف استراتژیک مواد معدنی کلیدی مانند لیتیوم و عناصر کمیاب، آزادانه در دسترس خواهند بود. علاوه بر این، فناوری این دستگاه راه را برای ماموریت‌های ماهواره‌ای زیست‌شناسی و زمین‌شناسی سطحی (SBG) به عنوان بخشی از رصدخانه سیستم زمین ناسا، مجموعه‌ای از مأموریت‌ها با هدف مقابله با تغییرات آب و هوایی، هموار خواهد کرد.

تکنولوژی پیشرو

EMIT ریشه‌های خود را در فناوری طیف‌سنج تصویری، که برای اولین بار توسط طیف‌سنج تصویربرداری هوابرد ناسا (AIS) در سال 1982 نشان داده شد، دنبال می‌کند. این دستگاه برای شناسایی مواد معدنی روی زمین از هواپیماهای تحقیقاتی در ارتفاع پایین طراحی شده بود و تقریباً بلافاصله نتایج شگفت انگیزی را به همراه داشت. در طول اولین پرواز آزمایشی در نزدیکی Cuprite، نوادا AIS یک امضای خاص از buddingtonite، یک ماده معدنی که در هیچ یک از نقشه‌های جغرافیایی قبلی منطقه یافت نمی‌شود، کشف کرد.

AVIRIS که در سال 1986 در آینده اندازه گیری پیشگام بود، یک ابزار بادی موفق از AIS، زمین شناسی، فرآیندهای گیاهی و بارش برف را در میان دیگر پدیده های طبیعی مورد مطالعه قرار داد. همچنین آلودگی شیمیایی در سایت Superfund را ترسیم کرد و نشت نفت از جمله نشت نفت Deepwater Horizon در سال 2010 را بررسی کرد. و پس از حملات 11 سپتامبر، بر فراز مرکز تجارت جهانی در منهتن پرواز کرد و آتش غیر قابل کنترل را شناسایی کرد و اجزای زباله را نقشه برداری کرد. خسارت.

در طول سال‌ها، همانطور که آرایه‌های نوری، آشکارسازها و قابلیت‌های محاسباتی بهبود یافته‌اند، طیف‌های تصویری که قادر به کنترل اهداف کوچک‌تر و تفاوت‌های ظریف‌تر هستند، در مأموریت‌های منظومه شمسی به پرواز درآمده‌اند.

کاوشگر تصویری که توسط JPL در فضاپیمای Chandrayaan-1 سازمان تحقیقات فضایی هند ساخته شد، در سال 2009 نشانه های آب را در ماه اندازه گیری کرد. فضاپیمای اروپا کلیپر ناسا که برای پرتاب در سال 2024 برنامه ریزی شده است، به تجهیزات تصویربرداری برای کمک به دانشمندان برای ارزیابی اینکه آیا ماه یخی جووین را مشاهده کرده است، تکیه خواهد کرد. شرایطی وجود دارد که می تواند زندگی را حفظ کند.

سنجنده های پیشرفته توسعه یافته توسط JPL بخشی از کاوشگر ماه آینده ناسا خواهند بود – که شکل، فراوانی و توزیع آب در ماه و ماهیت چرخه آب ماه را تعیین می کند – و در ماهواره ای که توسط این ماهواره پرتاب خواهد شد. سود کربن نگاشت. . با هدف تعیین منبع نقطه ای گازهای گلخانه ای از فضا.

گرگ وین، محقق JPL، که در رشته زمین شناسی فارغ التحصیل شد، به الهام بخشیدن به اولین طیف سنج تصویربرداری کمک کرد، گفت: “تکنولوژی به سمتی رفته است که من انتظارش را نداشتم.” اکنون با EMIT از آن برای دیدن سیاره خود از فضا برای تحقیقات آب و هوای حیاتی استفاده می کنیم.

با استفاده از فناوری طیف‌سنج تصویربرداری توسعه‌یافته JPL، EMIT ترکیب سطحی مواد معدنی را در منطقه تولید غبار زمین ترسیم کرد و به دانشمندان اقلیم کمک کرد تا اثرات ذرات گرد و غبار روی هوا بر گرما را بهتر درک کنند و اجازه دهند زمین خنک شود. اعتبار: ناسا / JPL-Caltech

اطلاعات بیشتر در مورد ماموریت

EMIT از پیشنهاد Earth Venture Instrument-4 تحت بخش علوم زمین ناسا انتخاب شد و برای آژانس در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL)، که توسط موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) در پاسادنا اداره می شود، توسعه یافت. کالیفرنیا از مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا در 14 ژوئیه 2022 با فضاپیمای تدارکاتی SpaceX Dragon پرتاب شد. داده های دستگاه به مرکز آرشیو فعال بایگانی زمین توزیع شده ناسا (DAAC) برای استفاده توسط سایر محققان و عموم ارسال می شود.

انتهای پیام/