Ett nytt instrument på väg till den internationella rymdstationen (ISS) kommer att hjälpa forskare att lära sig hur dammstormar värmer eller kyler planeten. NASA:s Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT) uppdrag, som lanserades idag, kommer att avsevärt bredda forskarnas syn på områden som påverkas av mineraldamm.

"För närvarande är dammeffekterna av klimatförändringar baserade på cirka 5 000 prover av jord för hela jorden. EMIT kommer att samla in mer än 1 miljard användbara mätningar för de torra områdena i världen", säger seniorforskaren Roger Clark vid Planetary Science Institute. Medutredare på EMIT-uppdraget. "Minerogin kommer att tas var 60:e gånger 60-meters område i torra områden på jorden, inte bara ett litet laboratorieprov, och kommer att mäta mer än en miljard platser, vilket ger oss en mycket bättre bild av mineralerna i dammgenererande regioner."

Blåst av vinden över kontinenter och hav gör damm mer än att göra himlen disig, överbelasta lungorna och lämna en film på vindrutorna. Även känt som mineraldamm eller ökendamm, kan det påverka vädret, påskynda snösmältningen och gödsla växter på land och i havet. Partiklar från Nordafrika kan färdas tusentals mil runt jorden, sätta igång växtplanktonblomningar, så Amazonas regnskogar med näringsämnen och täcka vissa amerikanska städer i en slöja av grus som också absorberar och sprider solljus.

"Att förstå dammets sammansättning är nyckeln för att förstå uppvärmningen kontra nedkylningen och med hur mycket, både på regional och global skala. Beroende på dammets sammansättning kan det kyla eller värma planeten. Mörkt damm, inklusive damm med järnoxider kan orsaka uppvärmning, medan lätt damm kan resultera i kylning. Damm spelar också en roll i ekosystemet och människors hälsa, säger Clark. "Damm kan leverera näringsämnen till ekosystem tusentals kilometer bort. Damm kan också orsaka andningsproblem hos människor och djur."

EMIT, som kommer att kopplas till ISS, är en bildspektrometer byggd av Jet Propulsion Laboratory som kommer att identifiera och kartlägga mineralogin i torra områden som genererar damm. En bildspektrometer är som en digitalkamera med mycket större kapacitet. En digitalkamera spelar in bilder i endast tre färger. EMIT kommer att spela in bilder i 288 färger, eller våglängder, från ultraviolett till infrarött. De fina detaljerna i våglängdsdiskrimineringen gör att exakt sammansättning kan mätas på distans, oavsett om det är fast, flytande eller gas.

EMIT kommer att använda ett mjukvarusystem som heter Tetracorder, utvecklat av Clark och kollegor vid U.S. Geological Survey som fortsätter att utvecklas vid PSI. Tetracorder är ett offentligt analysprogram som används för att identifiera och kartlägga specifika material med hjälp av spektroskopiska data. Den kan också användas för att hjälpa till vid identifieringen av material som mäts med hjälp av laboratoriespektrometrar. En viktig funktion i detta program är identifieringen av material. Clark och hans team uppskattar att de har lagt ner cirka 100 årsverken på utvecklingen av Tetracorder-mjukvaran och de spektrala biblioteken som utgör kunskapsbasen för spektrala signaturer av material.

"Tetracorder är ett identifierings- och kartsystem som kommer att spela en avgörande roll för EMITs framgång," sa Clark. "På vissa sätt är Tetracorder som tricordern i science fiction-serien Star Trek, genom att den identifierar material på distans. Men tricordern pekade bara riktningen mot de upptäckta föreningarna. Med bildspektroskopi och Tetracorder-analys har vi överträffat Star Trek tricorder genom att vi producerar kartor över föreningar."

Data från EMIT-instrumentet kommer att nedlänkas till Jet Propulsion Laboratory, där det kommer att kalibreras och matas till Tetracorder. Mineralerna som upptäckts av Tetracorder och som är viktiga för dammmodellering kommer sedan att matas till klimatmodeller så att forskare kan förstå deras roll i att värma eller kyla planeten.

Tetracorder kommer att producera många andra resultat som forskare kan använda i andra studier. En Tetracorder-analys kan resultera i kartor över hundratals material, mineralblandningar, konstgjorda material, vegetation och vegetationshälsa.

Tetracorder har använts över hela solsystemet, för att upptäcka och kartlägga vatten på månen, och kartlägga mineraler och föreningar på Mars och Jupiters och Saturnus satelliter med hjälp av spektrometrar på rymdfarkoster. Den har också använts för att kartlägga ekosystem och geologi på jorden med flygplansmonterade instrument, och användes också för att kartlägga skräpet i World Trade Center-katastrofen och för att härleda mängden olja på havets yta i 2010 års Deepwater Horizon-olja spill. Tetracorder används också i PSI:s NASA SSERVI TREX-projekt där den är i drift på en ny generation rover som utvecklas av Carnegie Mellon University. Tetracorder som körs på rover analyserar data från en spektrometer som tillhandahåller kompositionsanalys i realtid som gör att rover kan hjälpa till att fatta beslut om vart den ska gå. + Utforska vidare

NASA:s nya mineraldammsdetektor redo för lansering