Новый сенсор NASA поможет искать критически важные минералы на Земле и не только

Учёные из Jet Propulsion Laboratory (JPL) разработали современный спектрометр — AVIRIS-5 (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer-5). Этот прибор, установ­ленный в носовой части высотного самолёта-наблю­дателя, предназначен для аэрокосмического сканирования земной поверхности с целью выявления минералов, имеющих стратегическое значение: литий, редкоземельные элементы и другие ресурсы, которые могут быть критически важны для промышленности, технологий и “зелёной транс­формации”.

Как работает AVIRIS-5

• AVIRIS-5 измеряет спектральные “отпечатки” минералов — каждый минерал отражает или поглощает солнечный свет специфическим образом, что позволяет спутникам и спектрометрам “видеть” не просто цвет, а состав пород.
• Прибор фиксирует отражённый свет в видимом и инфракрасном диапазонах, что даёт возможность различать широкий спектр минералов — от глинистых пород с содержанием лития до силикатов, карбонатов и других полезных ископаемых.
• Благодаря высокой пространственной и спектральной разрешающей способности AVIRIS-5 способен различать участки размером от нескольких десятков сантиметров до десятков метров, что обеспечивает детальное картографирование поверхности земли — без необходимости бурения или непосредственного отбора проб.

Первые испытания: карты минералов на Западе США

В 2025 году AVIRIS-5 начал работу в рамках крупной аэрокосмической программы совместно с U.S. Geological Survey (USGS) — под названием Geological Earth Mapping Experiment (GEMx). В рамках этой инициативы проведены десятки рейсов над засушливыми регионами Запада США, охватывающих тысячи квадратных километров открытых, безлесных и малонаселённых территорий.

Результатом стали детальные минералогические карты, на которых уже зафиксированы участки с глинистыми породами, содержащими литий — элемент, крайне востребованный в промышленности, в том числе для производства аккумуляторов. Один из ранних успехов: обнаружение литийсодержащей глины (гекторита) в отвале заброшенной шахты в Калифорнии.

Кроме лития, спектрометр выявляет и другие полезные минералы — это даёт возможность создавать базы данных по распределению критических ресурсов на земной коре без геологоразведочных бурений.

Почему это важно: минералы, экономика и экология

1. Обеспечение критически важных ресурсов. Многие важные для технологий и “зелёной” энергетики минералы — литий, редкоземельные элементы — неравномерно распределены по Земле. Возможность “сканировать” большие территории позволяет быстрее находить перспективные месторождения.
2. Экономия времени и снижение затрат. Традиционная геологоразведка — бурение, отбор проб, анализ — требует значительных ресурсов и времени. AVIRIS-5 делает возможным предварительное “просеивание” огромных территорий, отбирая лишь наиболее перспективные участки для дальнейшего изучения.
3. Экологическая сохранность. Проведение разведки без массивных земляных работ снижает воздействие на природу — нет необходимости в отводе земель, бурении, перемещении грунта, транспортировке образцов.
4. Мониторинг заброшенных или истощённых месторождений. Сенсор может помочь выявить остаточные ресурсы или следы загрязнения — например, участки, где выветривание пород могло привести к появлению кислотных стоков, опасных для экологических систем.

Возможности за пределами Земли

Технология, лежащая в основе AVIRIS-5, не нова: спектрометры JPL давно используются для исследования поверхности Луны, Марса, и других планетных тел. Они позволяют “читать” минералогический состав грунта, не прибегая к бурению, что важно для будущих миссий.

Поскольку AVIRIS-5 — это последняя и наиболее совершенная версия таких спектрометров, его успех на Земле укрепляет надежды на применение аналогичной технологии при изучении поверхности Луны в рамках лунных миссий, а также при предполётной разведке других планетарных тел.

Какие задачи впереди

• В ближайшие несколько лет команда GEMx планирует продолжить полёты AVIRIS-5, расширив зону исследований в США и, возможно, за её пределами.
• Перспективен экспорт методики и данных: базы минералогии, составленные по результатам спектроскопических съёмок — важный ресурс для горнодобывающей промышленности, геологов, экологов, планировщиков.
• Научная наука — исследование распределения минералов, в том числе редких, анализ геохимических особенностей региона, оценка риска выветривания, потенциального загрязнения.

Вывод

Появление и активный запуск AVIRIS-5 — важная веха в развитии геологической разведки и экологического мониторинга. Спектрометр демонстрирует: современные аэрокосмические технологии позволяют увидеть то, что раньше было доступно только после долгих и дорогостоящих исследований на месте.

AVIRIS-5 не просто “камера, смотрящая вниз” — это сложный научный инструмент, который даёт нам возможность заглянуть под поверхность Земли и оценить её ресурсный потенциал, сохраняя природу. В долгосрочной перспективе это может стать частью устойчивого, “цифрового” подхода к управлению природными ресурсами и планированию экономического развития.

Источники:
Статья создана по материалам https://www.jpl.nasa.gov/news/new-nasa-sensor-goes-hunting-for-critical-minerals/