NASA và Cơ quan khảo sát địa chất Hoa Kỳ (USGS) sẽ lập bản đồ các phần của miền tây nam Hoa Kỳ để tìm các khoáng chất quan trọng bằng cách sử dụng hình ảnh trong không khí tiên tiến.
Dữ liệu siêu quang phổ từ hàng trăm bước sóng ánh sáng phản xạ có thể cung cấp thông tin mới về bề mặt và bầu khí quyển của Trái đất để giúp các nhà khoa học hiểu về địa chất và sinh học của Trái đất, cũng như tác động của biến đổi khí hậu.
Dự án nghiên cứu được gọi là thí nghiệm lập bản đồ địa chất trái đất (GEMx), sẽ sử dụng máy quang phổ hình ảnh hồng ngoại nhìn thấy trong không khí (AVIRIS) và máy quang phổ phát xạ nhiệt siêu phổ (HyTES) của NASA bay trên máy bay ER-2 và Gulfstream V của NASA để thu thập các phép đo trên các vùng khô hạn và bán khô hạn của đất nước, bao gồm một phần của California, Nevada, Arizona và New Mexico.
Quản trị viên NASA Bill Nelson cho biết: “Dự án mới thú vị này chỉ là một ví dụ về cam kết của Chính quyền Biden-Harris đối với một tương lai năng lượng sạch. NASA có lịch sử quan sát Trái đất lâu dài cho chúng ta thấy hành tinh này đang ứng phó với biến đổi khí hậu như thế nào. Dự án này được xây dựng dựa trên di sản 60 năm của chúng tôi và có thể chỉ cho chúng tôi nơi tìm kiếm các nguồn tài nguyên hỗ trợ quá trình chuyển đổi của chúng tôi sang nền kinh tế năng lượng sạch. Với các đối tác của chúng tôi tại USGS, NASA đã đi đầu trong việc phát triển các hệ thống quan sát Trái đất này để thu thập thông tin nhằm đo lường và giám sát môi trường và biến đổi khí hậu.”
Những quan sát mới này ghi lại dấu vân tay quang phổ của các khoáng chất bề mặt trên hàng trăm dải bước sóng. Nói cách khác, đây là những phép đo không chỉ ánh sáng khả kiến mà mắt chúng ta có thể nhìn thấy mà còn đo các bước sóng ánh sáng vượt ra ngoài khả năng nhìn thấy thành tia hồng ngoại. Dữ liệu có thể được sử dụng để xác định sự hiện diện của nhiều loại khoáng chất bao gồm các khoáng chất hình thành đá nguyên sinh cũng như quá trình phong hóa hoặc biến đổi khoáng chất.
Dự án này sẽ bổ sung dữ liệu từ công cụ mới nhất của NASA trên Trạm vũ trụ quốc tế, điều tra nguồn bụi khoáng trên bề mặt trái đất (EMIT). EMIT tập trung vào việc lập bản đồ thành phần nguồn bụi khoáng của các vùng khô cằn trên Trái đất để hiểu rõ hơn về cách bụi khoáng ảnh hưởng đến việc sưởi ấm và làm mát hành tinh. Thiết bị này cũng thực hiện các phép đo quang phổ của hàng trăm bước sóng ánh sáng phản xạ từ các vật chất trên Trái đất.
Dự án nghiên cứu GEMx trị giá 16 triệu USD sẽ kéo dài 5 năm và được tài trợ bởi sáng kiến tài nguyên lập bản đồ Trái đất của USGS, thông qua các khoản đầu tư từ Luật cơ sở hạ tầng lưỡng đảng. Sáng kiến này sẽ tận dụng cả công nghệ do NASA phát triển để chụp ảnh quang phổ cũng như chuyên môn trong việc phân tích các bộ dữ liệu và trích xuất thông tin khoáng sản quan trọng từ chúng. Ngoài việc cung cấp thêm thông tin chi tiết về các bản đồ khoáng sản do EMIT tạo ra, GEMx sẽ cung cấp cho NASA dữ liệu có độ phân giải cao quan trọng ở quy mô khu vực để hỗ trợ phát triển sứ mệnh địa chất và sinh học bề mặt, một phần của Đài quan sát hệ thống trái đất mới của NASA. Nhiệm vụ fịa chất và sinh học bề mặt sẽ trả lời các câu hỏi về dòng carbon, nước, chất dinh dưỡng và năng lượng bên trong và giữa các hệ sinh thái và bầu khí quyển, đại dương và Trái đất.
Giám đốc USGS David Applegate cho biết: “Nỗ lực khoa học thú vị này được thực hiện thông qua các khoản đầu tư vào Luật cơ sở hạ tầng lưỡng đảng của Tổng thống Biden và sẽ cho phép NASA và USGS tận dụng các khả năng độc nhất của chúng tôi để hướng tới một mục tiêu chung, không chỉ nghiên cứu khoáng sản quan trọng mà còn cho nhiều ứng dụng khoa học khác, từ giảm nhẹ thiên tai đến phục hồi hệ sinh thái.”
Năm 1979, NASA bắt đầu phát triển các hệ thống hình ảnh quang phổ tại Phòng thí nghiệm sức đẩy phản lực. Hệ thống đầu tiên, máy quang phổ hình ảnh trong không khí, dẫn đến sự phát triển của AVIRIS. NASA và USGS có lịch sử hợp tác lâu dài trong việc thu thập và phân tích dữ liệu quang phổ, bao gồm cả sứ mệnh Earth Observing-1 kéo dài 17 năm, mang theo thiết bị quay quanh Trái đất đầu tiên bao trùm dải quang phổ AVIRIS, Hyperion. Loại hình ảnh quang phổ này có một lịch sử sử dụng lâu dài trong nghiên cứu khoáng sản. Những dữ liệu này cũng hữu ích để hiểu nhiều vấn đề khoa học, sinh thái và sinh học Trái đất khác bao gồm thoát nước mỏ axit địa chất, dòng chảy mảnh vụn, nông nghiệp, cháy rừng và đa dạng sinh học.
