EMIT-instrumentet vil hjælpe forskere med at modellere klimaeffekter af støv

Et nyt instrument på vej til den internationale rumstation (ISS) vil hjælpe forskere med at lære, hvordan støvstorme opvarmer eller afkøler planeten. NASA's Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT) mission, som blev lanceret i dag, vil i høj grad udvide forskernes syn på områder, der er påvirket af mineralstøv.

"I øjeblikket er støvpåvirkningerne af klimaændringer baseret på omkring 5.000 jordprøver for hele Jorden. EMIT vil indsamle mere end 1 milliard brugbare målinger for de tørre områder i verden," siger seniorforsker Roger Clark fra Planetary Science Institute, en Co-investigator på EMIT-missionen. "Minerogien vil blive udtaget for hvert 60 gange 60 meter område i tørre områder af Jorden, ikke bare en lille laboratorieprøve, og vil måle mere end en milliard steder, hvilket giver os et langt bedre billede af mineralerne i støvgenerering. regioner."

Blæst af vinden på tværs af kontinenter og oceaner gør støv mere end at gøre himlen diset, overbelaste lungerne og efterlade en hinde på forruden. Også kendt som mineralstøv eller ørkenstøv kan det påvirke vejret, fremskynde snesmeltningen og befrugte planter på land og i havet. Partikler fra Nordafrika kan rejse tusindvis af miles rundt om kloden, sætte gang i fytoplanktonopblomstringer, så Amazonas regnskove med næringsstoffer og dække nogle amerikanske byer i et slør af grus, der også absorberer og spreder sollys.

"Forståelse af støvsammensætningen er nøglen til at forstå opvarmning versus afkøling og med hvor meget, både på regional og global skala. Afhængigt af sammensætningen af ​​støvet kan det afkøle eller opvarme planeten. Mørkt støv, herunder støv med jernoxider kan evt. forårsage opvarmning, hvorimod let støv kan resultere i afkøling. Støv spiller også en rolle i økosystemet og menneskers sundhed," sagde Clark. "Støv kan levere næringsstoffer til økosystemer tusindvis af kilometer væk. Støv kan også forårsage luftvejsproblemer hos mennesker såvel som dyr."

EMIT, som vil blive knyttet til ISS, er et billeddannelsesspektrometer bygget af Jet Propulsion Laboratory, der vil identificere og kortlægge mineralogien i tørre områder, der genererer støv. Et billedspektrometer er som et digitalkamera med meget større kapacitet. Et digitalkamera optager billeder i kun tre farver. EMIT vil optage billeder i 288 farver, eller bølgelængder, fra ultraviolet til infrarødt. De fine detaljer i bølgelængdediskrimination gør det muligt at måle præcis sammensætning på afstand, uanset om det er fast, flydende eller gas.

EMIT vil bruge et softwaresystem kaldet Tetracorder, udviklet af Clark og kolleger ved U.S. Geological Survey, som fortsat udvikles hos PSI. Tetracorder er et offentligt tilgængeligt analyseprogram, der bruges til at identificere og kortlægge specifikke materialer ved hjælp af spektroskopiske data. Det kan også bruges til at hjælpe med identifikation af materialer målt ved hjælp af laboratoriespektrometre. Et vigtigt træk ved dette program er identifikation af materialer. Clark og hans team anslår, at de har lagt omkring 100 personår i udviklingen af ​​Tetracorder-softwaren og de spektrale biblioteker, der danner videnbasen for spektrale signaturer af materialer.

"Tetracorder er et identifikations- og kortlægningssystem, der vil spille en afgørende rolle i EMITs succes," sagde Clark. "På nogle måder er Tetracorder som tricorderen i science fiction-serien Star Trek, idet den identificerer materialer på afstand. Men tricorderen pegede kun retningen mod de opdagede forbindelser. Med billedspektroskopi og Tetracorder-analyse har vi overgået Star Trek tricorder, idet vi producerer kort over forbindelser."

Data fra EMIT-instrumentet vil blive downlinket til Jet Propulsion Laboratory, hvor det vil blive kalibreret og ført til Tetracorder. De mineraler, der er opdaget af Tetracorder, og som er vigtige for støvmodellering, vil derefter blive tilført klimamodeller, så forskerne kan forstå deres rolle i at opvarme eller afkøle planeten.

Tetracorder vil producere mange andre resultater, som forskere kan bruge i andre undersøgelser. En Tetracorder-analyse kan resultere i kort over hundredvis af materialer, mineralblandinger, menneskeskabte materialer, vegetation og vegetationssundhed.

Tetracorder er blevet brugt over hele solsystemet, opdaget og kortlagt vand på Månen og kortlagt mineraler og forbindelser på Mars og Jupiters og Saturns satellitter ved hjælp af spektrometre på rumfartøjer. Det er også blevet brugt til at kortlægge økosystemer og geologi på Jorden med flymonterede instrumenter, og blev også brugt til at kortlægge affaldet i World Trade Center-katastrofen og til at udlede mængden af ​​olie på havets overflade i 2010 Deepwater Horizon olien spilde. Tetracorder bliver også brugt på PSI's NASA SSERVI TREX-projekt, hvor det er operationelt på en ny generation af rover, der udvikles af Carnegie Mellon University. Tetracorder, der kører på roveren, analyserer data fra et spektrometer, der giver kompositionsanalyse i realtid, der gør det muligt for roveren at hjælpe med at træffe beslutninger om, hvor den skal hen. + Udforsk yderligere

NASAs nye mineralstøvdetektor er klar til lancering