नासा की उड़ानें पश्चिमी अमेरिका के आसमान से महत्वपूर्ण खनिजों का मानचित्र बनाती हैं

इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर डेटा के प्रसंस्करण के बाद, क्यूप्राइट, नेवादा के इस नमूना खनिज मानचित्र में विभिन्न खनिजों का जीवंत विवरण सामने आया है।

क्रेडिट: यूएसजीएस”

अन्य दुनियाओं का चार्ट बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक अमेरिकी पश्चिम में उन खनिजों का खुलासा कर रही है जो देश के नवीकरणीय ऊर्जा भविष्य के लिए महत्वपूर्ण हैं।

एक रेगिस्तानी भुतहा शहर के ऊपर एक बिल्कुल साफ़ दोपहर में, नासा के एक विमान ने खनिजों की तलाश में ज़मीन का निरीक्षण किया।

विमान, एक उच्च ऊंचाई वाला ईआर-2 अनुसंधान विमान, ने उस सुबह एडवर्ड्स, कैलिफ़ोर्निया में नासा के आर्मस्ट्रांग फ़्लाइट रिसर्च सेंटर से उड़ान भरी थी। पायलट डीन नीली के नीचे का परिदृश्य बंजर और भूरा दिख रहा था। लेकिन विमान के पेट और पंख पर लगे ऑप्टिकल सेंसर के कारण यह सैकड़ों रंगों में चमक रहा था।

उस दिन नीली की उड़ान उत्तरी अमेरिकी मिट्टी के 190,000 वर्ग मील (500,000 वर्ग किलोमीटर) से अधिक में महत्वपूर्ण खनिजों का मानचित्रण करने के लिए नासा और अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के नेतृत्व में भूवैज्ञानिक पृथ्वी मानचित्रण प्रयोग GEMx का हिस्सा थी। हवाई उपकरणों का उपयोग करके, वैज्ञानिक कैलिफ़ोर्निया, नेवादा, एरिज़ोना और ओरेगन के कुछ हिस्सों में ये माप एकत्र कर रहे हैं। यह स्पेन के आकार का क्षेत्र है।

एक ER-2 विज्ञान विमान दक्षिणी सिएरा नेवादा के ऊपर उड़ान के दौरान किनारे पर गिर गया। उच्च ऊंचाई वाला विमान जीईएमएक्स अभियान सहित विभिन्न प्रकार के अनुसंधान मिशनों का समर्थन करता है, जो सलाह का उपयोग करके पश्चिमी अमेरिका में महत्वपूर्ण खनिजों का मानचित्रण कर रहा है… क्रेडिट: नासा/कार्ला थॉमस” लिथियम, एल्युमीनियम, दुर्लभ पृथ्वी तत्व जैसे नियोडिमियम और सेरियम – ये उन 50 खनिज वस्तुओं में से कुछ हैं जिन्हें अमेरिकी राष्ट्रीय सुरक्षा, तकनीकी उद्योग और स्वच्छ ऊर्जा के लिए आवश्यक माना जाता है। ये स्मार्टफोन से लेकर स्टील बनाने तक, पवन टरबाइन से लेकर इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी तक की विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करते हैं 2023, अमेरिका ने इनमें से 12 खनिजों की अपनी पूरी आपूर्ति का आयात किया और अन्य 29 की अपनी आपूर्ति का कम से कम 50% आयात किया।

GEMx टीम का मानना ​​है कि इनमें से कम से कम कुछ खनिजों के अनदेखे भंडार घरेलू स्तर पर मौजूद हैं, और आधुनिक खनिज मानचित्र निजी क्षेत्र द्वारा अन्वेषण का समर्थन करेंगे।

नासा के सहयोगी केविन रीथ ने कहा, “हम सैकड़ों वर्षों से अपने पैरों के नीचे की धरती की खोज कर रहे हैं और हमें पता चल रहा है कि हमने अभी तो बस शुरुआत ही की है।”

65,000 फीट से दृश्य

खनिज अन्वेषण को तेजी से शुरू करने के लिए, यूएसजीएस अंदर से बाहर तक एक राष्ट्रव्यापी सर्वेक्षण का नेतृत्व कर रहा है, जिसमें लिडार और चुंबकीय-रेडियोमेट्रिक सेंसर जैसे उपकरणों का उपयोग करके प्राचीन इलाके की नए विस्तार से जांच की जा रही है।

नासा के साथ सहयोग से एक और उपकरण सामने आया है: इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर। इन उन्नत ऑप्टिकल उपकरणों को ठंडा रहने की आवश्यकता होती है क्योंकि वे ऊंची उड़ान भरते हैं। विमानों या अंतरिक्ष यान पर क्रायोजेनिक वैक्यूम कक्षों से, वे प्रकाश की सैकड़ों तरंग दैर्ध्य का पता लगाते हैं – दृश्य से लेकर शॉर्टवेव अवरक्त तक – ग्रहों की सतहों से परावर्तित। इस तकनीक का उपयोग अब पश्चिमी अमेरिका के शुष्क, वृक्षविहीन क्षेत्रों में सतही खनिजों की पहचान करने में मदद के लिए किया जा रहा है। जीवन रक्षक कर्मचारियों का एक दल पायलट डीन नीली को ईआर-2 उड़ान के लिए तैयार करता है। एक विशेष सूट – एक अंतरिक्ष यात्री के समान – पायलट को एक मंडराते यात्री जेट से लगभग दोगुनी ऊंचाई पर काम करने, सांस लेने और खाने की अनुमति देता है।

क्रेडिट: नासा/कार्ला थॉमस” प्रत्येक अणु एक फिंगरप्रिंट की तरह, प्रकाश के एक अद्वितीय पैटर्न को दर्शाता है। एक स्पेक्ट्रोस्कोपिक लेंस के माध्यम से संसाधित, एक रेगिस्तानी विस्तार हल्के हरे अभ्रक, नीले काओलाइट सहित विभिन्न रंगीन खनिजों के साथ उभरते हुए एक तेल चित्रकला की तरह दिखाई दे सकता है। और मोटा जिप्सम.

दक्षिणी कैलिफोर्निया में नासा की जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला के एक शोधकर्ता रॉबर्ट ग्रीन ने कहा, “हम सोने की खोज नहीं कर रहे हैं। हम वह उजागर कर रहे हैं जो स्पष्ट रूप से छिपा हुआ है।” जिन्होंने 1970 के दशक के अंत में जेपीएल में अग्रणी स्पेक्ट्रोस्कोपिक इमेजिंग में मदद की थी। GEMx से जुड़े कई वैज्ञानिकों की तरह, उन्होंने चंद्रमा और मंगल ग्रह सहित अन्य दुनियाओं का सर्वेक्षण करने में वर्षों बिताए हैं।

ऐसे मुट्ठी भर उपकरण पृथ्वी पर मौजूद हैं, और ग्रीन उनमें से दो का प्रभारी है। एक, जिसे EMIT (अर्थ सरफेस मिनरल डस्ट सोर्स इन्वेस्टिगेशन) कहा जाता है, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर उड़ान भरता है। लगभग 250 मील (410 किलोमीटर) ऊपर से पृथ्वी की सतह का सर्वेक्षण करते हुए, ईएमआईटी ने पृथ्वी के मध्य भाग के चारों ओर एक विस्तृत बेल्ट में 50 गुणा 50 मील (80 गुणा 80 किलोमीटर) के रिज़ॉल्यूशन पर हजारों छवियां ली हैं।

दूसरा उपकरण ईआर-2 विमान के धड़ के नीचे लगा हुआ है। AVIRIS (एयरबोर्न विज़िबल/इन्फ्रारेड इमेजिंग स्पेक्ट्रोमीटर) कहा जाता है, यह भूवैज्ञानिकों को महत्वपूर्ण खनिजों के बारे में प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से मार्गदर्शन करने में मदद कर रहा है, उन चट्टानों के प्रकार का पता लगाकर जिनमें वे अक्सर मौजूद होते हैं। यह NASA द्वारा विकसित एक अन्य उपकरण, MODIS/ASTER एयरबोर्न सिम्युलेटर (मास्टर) से जुड़ा है, जो थर्मल इन्फ्रारेड चमक को महसूस करता है। दोनों उपकरण खनिजों का सूक्ष्मता से विस्तृत माप प्रदान करते हैं जो व्यापक पैमाने पर ईएमआईटी द्वारा देखी गई चीज़ों के पूरक हैं।

पुरानी खदानें, नई खोजें

पश्चिमी अमेरिका के ग्रेट बेसिन के करोड़ों वर्ष पुराने मैग्मा में और उसके आसपास, लिथियम कई रूप लेता है। चांदी जैसी धातु नमकीन नमकीन पानी में, मिट्टी में पाई जाती है और 100 से अधिक विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल में बंद होती है। इसका पता कैलिफोर्निया के बारस्टो के पास हेक्टर माइन जैसी परित्यक्त संभावनाओं के अवशेषों में भी लगाया जा सकता है।

1999 में इस क्षेत्र में 7.1 तीव्रता का भूकंप आने से कई साल पहले छोड़ी गई यह खदान हेक्टोराइट, एक चिकना, लिथियम युक्त मिट्टी के ढेर पर स्थित है। यूएसजीएस के भूवैज्ञानिक मुख्य रूप से लिथियम-आयन बैटरी द्वारा संचालित लिथियम की मांग बढ़ने के कारण हेक्टर जैसी पुरानी खदानों पर दोबारा नजर डाल रहे हैं। एक इलेक्ट्रिक वाहन में एक सामान्य बैटरी पैक लगभग 17 पाउंड (आठ किलोग्राम) ऊर्जा-सघन धातु का उपयोग करता है।

ऑस्ट्रेलिया और चिली दुनिया भर में लिथियम के उत्पादन में अग्रणी हैं, जो 2023 में 180,000 टन से अधिक हो गया। तीसरा सबसे बड़ा उत्पादक चीन है, जो वैश्विक लिथियम शोधन क्षमता का लगभग 50% भी रखता है। कुल अमेरिकी उत्पादन लगभग 1,000 टन था, जो पूरी तरह से उत्तरी नेवादा में जमा राशि से प्राप्त हुआ था। नेवादा ब्यूरो ऑफ माइंस एंड जियोलॉजी द्वारा एकत्र किए गए आंकड़ों के अनुसार, राज्य में ज्ञात भंडार में दस लाख मीट्रिक टन से अधिक लिथियम होने का अनुमान है।

यूएसजीएस के रिमोट सेंसिंग भूविज्ञानी बर्नार्ड हबर्ड ने कहा, खदान के अपशिष्ट भी लिथियम के संभावित स्रोत हैं, और कई अन्य उपोत्पाद वस्तुएं हैं जिन्हें आज महत्वपूर्ण माना जाता है लेकिन पिछली पीढ़ियों द्वारा त्याग दिया गया था।

हबर्ड ने कहा, “पश्चिम में तांबे और चांदी की पुरानी खदानें हैं जिन्हें लिथियम या दुर्लभ पृथ्वी तत्व के भंडार के बारे में जानने से बहुत पहले ही छोड़ दिया गया था।” “जो समुदायों के लिए प्रदूषण का स्रोत रहा है वह अब एक संसाधन हो सकता है।”

शीतकालीन विराम के बाद, अमेरिकी पश्चिम में उच्च ऊंचाई वाली GEMx उड़ानें 2025 के वसंत में फिर से शुरू होंगी, जिसके बाद यूएसजीएस कच्चे डेटा को संसाधित करेगा और पहला खनिज मानचित्र जारी करेगा। पहले से ही, इन अवलोकनों का मूल्य खनिजों की पहचान से परे है। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि वे आक्रामक पौधों की प्रजातियों, खदानों से निकलने वाले कचरे जो आसपास के वातावरण को दूषित कर सकते हैं, और भूकंप, भूस्खलन और जंगल की आग जैसे प्राकृतिक खतरों के बारे में नई जानकारी प्रदान करेंगे।

यूएसजीएस अनुसंधान भूभौतिकीविद् और जीईएमएक्स सर्वेक्षण के प्रमुख रेमंड कोकली ने कहा, “हम देश की अर्थव्यवस्था, सुरक्षा और स्वास्थ्य में मदद के लिए इन मापों को लागू करने में अभी सतह को खरोंचना शुरू कर रहे हैं।”

GEMx के बारे में अधिक जानकारी

GEMx अनुसंधान परियोजना चार साल तक चलेगी और इसे यूएसजीएस अर्थ मैपिंग रिसोर्सेज इनिशिएटिव (अर्थएमआरआई) द्वारा द्विदलीय इंफ्रास्ट्रक्चर कानून के निवेश के माध्यम से वित्त पोषित किया गया है। यह पहल स्पेक्ट्रोस्कोपिक इमेजिंग के लिए नासा द्वारा विकसित तकनीक के साथ-साथ डेटासेट का विश्लेषण करने और उनसे महत्वपूर्ण खनिज जानकारी निकालने में विशेषज्ञता दोनों का लाभ उठाएगी।

GEMx द्वारा एकत्र किया गया डेटा यहां उपलब्ध है।