（来源：中国航空报）

AVIRIS-5光谱仪。

AVIRIS-Classic机载光谱仪的图例说明。

　　内华达州库普赖特的山丘肉眼看上去呈粉红色和棕褐色（上图），但在光谱成像中（下图），它们因云母、石膏、明矾石等矿物而闪闪发光。NASA用于研究地球和其他岩石世界的传感器曾在那里进行测试。

NASA的ER-2研究飞机。　　自阿波罗计划以来，美国国家航空航天局（NASA）和美国地质调查局一直在绘制行星地图。其中一个团队一直在研究离地球较近的某些星体，寻找对国家安全和经济至关重要的矿物。如今，这项技术被应用到地球上。　　美国内华达州库普赖特的棕褐色山丘看起来就像火星一样。这里的岩石经过地下深层水的侵蚀和化学改造，是在地球上了解古代火星地质的绝佳区域。这些山丘也富含矿物质。一百多年来，它们一直吸引着勘探者，使库普赖特成为测试NASA技术的理想场所，NASA 一直在此研究如何绘制太阳系星球的矿物、陨石坑、地貌和冰的分布图。　　NASA喷气推进实验室的研究人员表示，发现月球水、绘制土星卫星图、校准地理观测点的传感器都是在库普赖特进行测试和校准的。目前，研究人员的一项工作是在美国西部寻找并绘制重要的矿物分布。美国地质调查局正在全国范围内寻找国内矿物资源。NASA在这项工作中贡献出了自己的高空飞机和传感器，这些传感器能够在人眼无法观测到的波长范围内，探测到广阔区域矿物的分子指纹。　　这项合作项目名为“地球地质测绘实验”（GEMx），是迄今为止美国规模最大的航空光谱勘测活动。自2023年以来，参与GEMx项目的科学家已绘制了超过50万平方千米的北美土壤图谱。GEMx研究项目将持续四年，由美国地质调查局地球测绘资源计划资助。该计划将利用NASA 开发的成像光谱技术，以及该机构在分析数据集和从中提取关键矿物信息方面的专业知识。　　当NASA的仪器随飞机飞行在1.8万米高空时，美国地质调查局的地球物理学家在现场测试和收集岩石样本，以确保机载观测结果与地面实际情况相符。自太空竞赛初期以来，这两个机构就一直致力于绘制星球岩石图谱，用以确保宇航员和月球车的安全。　　例如，20世纪60年代初，美国地质调查局天体地质科学中心绘制的月球地质图，帮助阿波罗任务规划人员为1969年至1972年间的6次载人登月选择了安全且科学前景良好的地点。在踏上月球表面之前，NASA的登月宇航员曾前往弗拉格斯塔夫，与美国地质调查局的地质学家一起进行实地考察练习。　　为了探测包括地球在内的太阳系岩石体表面的矿物和其他化合物，科学家们使用了喷气推进实验室在20世纪80年代发明的成像光谱技术，成像光谱仪成为GEMx项目的核心。　　这台仪器名为AVIRIS-Classic，是机载可见光/红外成像光谱仪的缩写，其大小和重量与一台冰箱相当，专为机载飞行而设计。与所有成像光谱仪一样，它利用了每个分子都会以独特的模式反射和吸收光线这一特性，就像指纹一样。光谱仪通过从样品或表面反射或发射的光线来检测这些分子指纹。在GEMx项目中，这些“指纹”指的是阳光照射在不同岩石上的反射光。与只能“看到”三个颜色通道（红色、绿色和蓝色）的标准数码相机相比，成像光谱仪可以看到200多个通道，包括人眼看不见的红外波长。　　GEMx的飞行时间预计将超过200小时，直至2025年秋季。科学家将处理和验证这些数据，随后将绘制首批美国地　　质调查局的矿物图。在这些飞行任务中，来自NASA阿姆斯特朗飞行研究中心的一架ER-2研究飞机将在美国西部上空飞行，其飞行高度是客机的两倍。在如此高的高度，飞行员必须穿着与宇航员类似的宇航服。　　飞机的腹部搭载着AVIRIS-Classic光谱仪，该光谱仪服役三十多年后即将退役。其继任者——AVIRIS-5光谱仪则安装在机头，将于2025年实现首次飞行。这两台仪器的性能加在一起，是老式光谱仪单独运行的10倍，但即使单独使用AVIRIS-5，也是航空光谱勘测技术的一次飞跃。它可以对从约10米到不足30厘米的区域进行光谱采样。　　NASA的光谱仪已绕行或飞掠过太阳系内所有主要的岩石天体。它们帮助科学家研究了土星最大的卫星土卫六上的甲烷湖，并研究了冥王星稀薄的大气层。目前，一台由喷气推进实验室建造的光谱仪正在前往木卫二，以帮助寻找维持生命所必需的化学成分。 （逸文）