Risultati della mappatura dei minerali dell'area del Salton Sea in California, USA, dall'analisi Tetracorder dei dati AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer) della NASA. EMIT ha capacità simili a AVIRIS. Ciascun colore sull'immagine rappresenta l'identificazione di un minerale specifico o di un gruppo di minerali in questo prodotto standard Tetracorder. Tetracorder produce mappe di centinaia di materiali, quindi questo è uno dei tanti prodotti di riepilogo. Il team dell'EMIT utilizzerà le identificazioni dei minerali nelle regioni aride per studiare l'impatto delle polveri sul clima. Credito:R. Clark, PSI
Un nuovo strumento diretto alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) aiuterà i ricercatori a imparare come le tempeste di polvere riscaldano o raffreddano il pianeta. La missione EMIT (Earth Surface Mineral Dust Source Investigation) della NASA, lanciata oggi, amplierà notevolmente la visione degli scienziati delle aree interessate dalla polvere minerale.
"Attualmente, gli impatti della polvere dei cambiamenti climatici si basano su circa 5.000 campioni di suolo per l'intera Terra. L'EMIT raccoglierà più di 1 miliardo di misurazioni utilizzabili per le regioni aride del mondo", ha affermato Roger Clark, scienziato senior del Planetary Science Institute Co-investigatore della missione EMIT. "La mineralogia sarà campionata ogni 60 x 60 metri nelle regioni aride della Terra, non solo un piccolo campione di laboratorio, e misurerà più di un miliardo di posizioni, fornendoci un quadro di gran lunga migliore dei minerali che generano polvere regioni".
Sospinta dal vento attraverso i continenti e gli oceani, la polvere fa molto di più che rendere i cieli velati, congestionare i polmoni e lasciare una pellicola sui parabrezza. Conosciuto anche come polvere minerale o polvere del deserto, può influenzare il tempo, accelerare lo scioglimento delle nevi e fertilizzare le piante sulla terraferma e nell'oceano. Le particelle provenienti dal Nord Africa possono viaggiare per migliaia di miglia in tutto il mondo, innescando fioriture di fitoplancton, seminando le foreste pluviali amazzoniche con sostanze nutritive e ricoprendo alcune città americane con un velo di sabbia che assorbe e disperde anche la luce solare.
"Capire la composizione della polvere è la chiave per capire il riscaldamento rispetto al raffreddamento e in che misura, sia su scala regionale che globale. A seconda della composizione della polvere, può raffreddare o riscaldare il pianeta. La polvere scura, inclusa la polvere con ossidi di ferro può causare il riscaldamento, mentre la polvere leggera può provocare il raffreddamento. Anche la polvere svolge un ruolo nell'ecosistema e nella salute umana", ha affermato Clark. "La polvere può fornire nutrienti agli ecosistemi a migliaia di chilometri di distanza. La polvere può anche causare problemi respiratori negli esseri umani e negli animali".
L'EMIT, che sarà collegato alla ISS, è uno spettrometro per immagini costruito dal Jet Propulsion Laboratory che identificherà e mapperà la mineralogia nelle regioni aride che generano polvere. Uno spettrometro per immagini è come una fotocamera digitale con capacità molto maggiori. Una fotocamera digitale registra le immagini in soli tre colori. EMIT registrerà immagini in 288 colori, o lunghezze d'onda, dall'ultravioletto all'infrarosso. I dettagli fini nella discriminazione della lunghezza d'onda consentono di misurare a distanza la composizione precisa, sia essa solida, liquida o gassosa.
L'EMIT utilizzerà un sistema software chiamato Tetracorder, sviluppato da Clark e colleghi dell'U.S. Geological Survey che continua ad essere sviluppato al PSI. Tetracorder è un programma di analisi di dominio pubblico utilizzato per identificare e mappare materiali specifici utilizzando dati spettroscopici. Può anche essere utilizzato per aiutare nell'identificazione di materiali misurati utilizzando spettrometri di laboratorio. Una caratteristica importante di questo programma è l'identificazione dei materiali. Clark e il suo team stimano di aver impiegato circa 100 anni-persona nello sviluppo del software Tetracorder e delle librerie spettrali che costituiscono la base di conoscenza delle firme spettrali dei materiali.
"Tetracorder è un sistema di identificazione e mappatura che giocherà un ruolo cruciale nel successo dell'EMIT", ha affermato Clark. "In un certo senso, Tetracorder è come il tricorder della serie di fantascienza Star Trek, in quanto identifica i materiali a distanza. Ma il tricorder ha solo indicato la direzione dei composti rilevati. Con la spettroscopia di imaging e l'analisi del Tetracorder abbiamo superato Star Trek tricorder in quanto produciamo mappe di composti".
I dati dello strumento EMIT verranno trasferiti al Jet Propulsion Laboratory, dove verranno calibrati e inviati al Tetracorder. I minerali rilevati da Tetracorder che sono importanti per la modellazione della polvere verranno quindi inseriti nei modelli climatici in modo che gli scienziati possano comprendere il loro ruolo nel riscaldamento o nel raffreddamento del pianeta.
Tetracorder produrrà molti altri risultati che i ricercatori potrebbero utilizzare in altri studi. Un'analisi Tetracorder può portare a mappe di centinaia di materiali, miscele minerali, materiali artificiali, vegetazione e salute della vegetazione.
Il tetracorder è stato utilizzato in tutto il Sistema Solare, scoprendo e mappando l'acqua sulla Luna e mappando minerali e composti su Marte e sui satelliti di Giove e Saturno utilizzando spettrometri su veicoli spaziali. È stato anche utilizzato per mappare gli ecosistemi e la geologia sulla Terra con strumenti montati sugli aerei, ed è stato anche utilizzato per mappare i detriti nel disastro del World Trade Center e per ricavare la quantità di petrolio sulla superficie dell'oceano nel petrolio Deepwater Horizon del 2010 versare. Tetracorder è anche utilizzato nel progetto NASA SSERVI TREX della PSI, dove è operativo su un rover di nuova generazione sviluppato dalla Carnegie Mellon University. Il tetracorder in esecuzione sul rover analizza i dati da uno spettrometro fornendo un'analisi compositiva in tempo reale che consente al rover di aiutare a prendere decisioni su dove andare. + Esplora ulteriormente
