- 달 표면에서 바카라 철광석 영역을 식별하기 위해 달 탐색 데이터를 사용한 데이터 마이닝 기술
- Titanium Ironite가 풍부한 물질이 음력의 pyroclastic 퇴적물에 널리 분포되어 있음을 발견했습니다
- 매장량은 1,000 억 톤 이상으로 추정되며 한 달에 조달 할 수있는 자원 광물로 주목을 받고 있습니다
달 표면에 바카라 철분이 풍부한 지역의 분포 맵 (노란색 자국)
야마모토 사토시 (Yamamoto Satoshi), 지질 정보 연구 부서, 지질 정보 연구 부서 (National Instit Aizu University의 정보 시스템 부서 컴퓨터 과학과 공학과 Makiko음력 탐사 위성 위성 "Kaguya"(Selene)Hyperspectral 데이터를 사용한 데이터 마이닝 분석 그리고 달 표면을 사용하십시오Titanium Ironite (Ilmenite)의 농축 영역을 성공적으로 식별했습니다 높은 공간 해상도 지형 카메라와 식별 된 농축 영역에 대한 다중 파장 밴드의 전자기파로 관찰 가능Multiband카메라를 사용한 세부 분석은 바카라 철이 달이라는 것을 보여줍니다pyroclastic 퇴적물그것이 해당 지역에 널리 분포되어 있음이 밝혀졌습니다 바카라 철 (Fetio3)에서 얻은 물, 산소, 철 및 바카라은 인류가 달에 기지를 건설하고 계속해서 유인 활동을 계속하는 데 필수적인 자원입니다 이 연구의 결과는 음력 표면의 지속 가능한 자원 광업 사이트에 대한 설계 계획에 기여할 것이며, 산소 공급과 관련된 기술 개발 및 음력 표면의 경량 재료 제조를 통해 새로운 우주 산업 시장을 활성화 할 것으로 예상됩니다
이 성과에 대한 세부 사항은 2025 년 3 월 10 일에 제공 될 예정입니다Journal of Geophysical Research-Planets"에 게시
최근 몇 년 동안 산업 사용 및 자원 자원을 탐색하려는 노력이 가속화되었습니다 다양한 민간 기업이 음력 표면에서 물 및 산소 수집 기술을위한 기술을 개발하기 시작함에 따라 달 기초 및 운송 장비의 설계 및 제조, 음력 표면에서 조달 할 수있는 자원을 확보하는 것의 중요성이 증가하고 있습니다 바카라 철은 음력 표면입니다Basalt에 포함 된 산화 바카라 미네랄 중 하나입니다 현무암은 지표면에 배출되는 달 내부에 생성 된 마그마에 의해 생성되므로 현무암에서 바카라 아이아이트에 대한 자세한 검사는 달의 내부 구성과 달의 진화를 이해하게 될 것입니다 또한 바카라 철광석을 사용하면 물, 산소, 철 및 바카라을 제공 할 수 있으며 달 기초 건설과 같은 유인 활동에 필수적인 자원으로 여겨집니다 따라서 음력 표면에서 바카라 아이언 라이트의 분포를 명확하게하는 것은 음력 과학 및 자원 탐사 관점 모두에서 중요합니다 반면에, 바카라 아이아이트는 음력 표면에 존재하는 주요 미네랄보다 낮은 빛 반사율을 가지므로 주변 환경에 비해 "어두운"것처럼 보입니다 원격 감지로 가져 가기반사 스펙트럼또한 약해서 감지하고 구별하기가 어렵습니다 따라서, 음력 농축 영역의 분포에 관한 충분한 지식과 계층 구조와 같은 지질학은 얻지 못했고, 기본 정보는 자원 채굴을위한 전략으로 작용할 준비가되지 않았다
AIST는 지구 관찰 위성과 달과 행성 탐사에서 얻은 초 분광 데이터를 사용하여 특정 미네랄을 식별하는 기술을 개발하고 있습니다 암석 및 광물학 및 분광법에 대한 지식을 고려하여, 우리는 다양한 광물이 함께 혼합 된 상태의 반사 스펙트럼에 포함 된 특정 광물의 특징 정보를 추출하는 데이터 마이닝 기술을 개발하고 있습니다 이번에는이 기술을 달에서 얻은 7 천만 건을 커버하고 바카라 아이아이트의 어둡고 약한 반사 스펙트럼을 성공적으로 감지하여 음력 표면의 바카라 아이 나이트가 풍부한 영역을 성공적으로 감지 하여이 기술을 적용했습니다
바카라 아이 나이트를 포함한 바카라 산화 바카라의 반사 스펙트럼은 자외선 (UV)에서 청색 파장 (그림 1 (a)의 파장 밴드)으로의 반사율이 증가하는 반면, 달에서 발견 된 다른 미네랄은이 파장 범위에서 반사율을 감소시켰다 달의 원격 감지 데이터 분석에서, 우리는이 차이를 사용하여 UV 파장 이미지와 가시 광선 이미지 사이의 비율을 계산하고 바카라 아이아이드가 풍부한 현무암의 분포를 추정했습니다 그러나이 방법은 현무암 이외의 다른 것에 적용 할 수 없다는 문제가 있으며, 특히 화산 유리가 분포 된 지역에서 바카라 아이아나이트의 UV 파장 특성을 구별하는 것은 불가능하기 때문에, 바카라 철광석이 집중된 지역이 달 전체에 집중적 인 부분이 무엇인지 명확하지 않습니다
반면에, 근적외선 광선 (약 08 µm ~ 25 µm)의 반사 스펙트럼은 달의 전형적입니다Regolith와 다른 특성을 나타내는 것으로 알려져 있습니다 그림 1은 음력 표면에서 전형적인 Regolith 및 Titanium Ironite의 반사 스펙트럼을 비교합니다 Regolith의 스펙트럼은 1 μm 및 2 μm의 파장에서 반사율이 낮아서 스펙트럼 형태 (파장 대역 (b) 및 (c))에서 하향 볼록 기능을 보여줍니다 반면에, 바카라 아이아이트는 1 µm의 파장에서 반사율이 증가하여 볼록한 특징을 보여줍니다 또한, 2 μm의 파장에서의 반사율이 증가했습니다 이 특징 (이후에 "스펙트럼 피크"라고 함)은 유리 또는 다양한 미네랄이 Regolith에서 혼합 될 때에도 약한 신호로 감지 될 수 있습니다
따라서이 연구에서 우리는 Titanium Ironite의 근적외선 반사 스펙트럼의 피크에 초점을 맞추고, 카구야에서 얻은 대략 70 백만에 달하는 많은 양의 hyperspectral 데이터에서 스펙트럼 피크를 가진 사람들 만 추출하기 위해 데이터 마이닝을 수행했습니다 결과적으로, 우리는 스펙트럼 피크를 나타내는 51 점을 확인했습니다 (그림 2) 이 바카라 철이 집중된 지역은 이전에 초점을 맞춘 현무암 바다가 아니라 음력 화산 활동에 의해 퇴적 된 분위기 퇴적 지역이 그 주위에 분포 된 것으로 밝혀졌습니다
그림 1 Apollo 17 (빨간색) 및 Titanium Ironite 반사 스펙트럼 (블랙 라인)에 의해 회수 된 음력 리소리스의 대표적 반사 스펙트럼
UV에서 청색 파장 (a) 영역에서 바카라 아이 나이트의 반사율은 약간 증가하고 달 레지리스에서 감소합니다 또한, 파장 밴드 (B) 및 (C)에서 바카라 철나이트는 피크 또는 반사율의 증가를 나타내지 만, 달의 regolith에서는 반사율이 실제로 낮아집니다
스펙트럼 데이터는 Relab Spectral Database (
https : //sitesbrownedu/relab/relab/relab-spectral-database/)
그림 2 음력 글로벌 (Yellow Mark)에서 바카라 철광석이 풍부한 지역의 분포 맵
수직 점선은 지구에서 볼 수있는 달의 중앙의 위도선에 해당하며 수평 점선은 달의 적도에 해당합니다 배경은 음력 밝기 맵이며 달의 중앙 근처의 검은 영역은 현무암으로 덮인 "바다"와 동일합니다
*우리는 원래 논문에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
또한, 융합 분석은 집중된 바카라 철광석이있는 지역에 대한 높은 공간 해상도 이미지 및 멀티 밴드 카메라 이미지를 사용하여 수행되었으며, 아이언 아이언 광석의 암석 및 주변 지질에 대한 자세한 조사 결과적으로, 바카라 아이 나이트가 풍부한 물질은 음력 고지 (Lunar Highlands)라고 불리는 영역에 퇴적 된 뇌물 증지제에 집중되어 있으며, 현무암 분산 지역 (그림 3 (a))보다 약간 올라가고 (그림 3 (b))에 의해 생성 된 Vitero 분화구 바로 바깥에있는 것으로 밝혀졌습니다 또한 발화성 퇴적물 주위에 분포 된 다수의 화산 유리가있었습니다 (그림 3 (b)의 녹색 부분은 화산 유리입니다)
반면에, 현무암 바다에서 바카라 아이 나이트 농도를 나타내는 스펙트럼 피크는 이전 연구에서 산화 바카라이 풍부한 것으로 생각된다 그 이유는 현무암에 풍부한 Pyroxene과 Olivine이 Titanium Ironite의 스펙트럼 특징을 숨기기 때문입니다 또한, 현무암의 모든 산화 바카라이 바카라 아이아이트로 존재하는 것은 아니지만, 산화 바카라으로 현무암의 다른 미네랄과 피 록센을 입력했거나, 유리 재료에 의해 생성 된 유리 물질에 통합 될 수 있습니다 어쨌든, 현무암에서 바카라 철광석의 농도는 다른 미네랄에 비해 충분히 높지 않으며, 이는 스펙트럼 피크를 초래할 수 있습니다 반대로, 이번에 발견 된 51 개의 불꽃 퇴적물은 충분한 스펙트럼 피크를 갖는 바카라 아이아이트로 집중 될 가능성이있다
그림 3 (a) 햇볕이 잘 드는 바다의 Sulpicius Gallus 주변의 pyroclastic 퇴적물 면적의 조감도와 (b) 습한 바다의 Vittelo Crater (60 도의 Nadir 각도)
바카라이 풍부한 장소는 붉은 점으로 표시되며 유리가 풍부한 장소는 녹색 점으로 표시됩니다 많은 붉은 점은 점선 흰색 선으로 둘러싸인 불꽃 퇴적물로 덮인 어두운 곳에 분포되어 있습니다 배경은 멀티 밴드 이미지와 지형 카메라의 고도 데이터로 생성 된 복합 색상 이미지를 사용하여 만들어집니다
*우리는 원본 용지에서 인용되고 수정 된 그림을 사용합니다
달 pyroclastic 퇴적물은 마그마를 꺼내면서 달 표면에 퇴적 된 것으로 생각됩니다 현무암으로부터 바카라 아이언 라이트를 추출하는 것과 비교하여, 미세하게 입자 된 pyroclastic 퇴적물의 바카라 아이 나이트는 바카라 아이언 라이트 추출에 더 효율적인 것으로 생각된다 또한, 큰 블록이 아닌 미세 입자의 불꽃 성분의 경우, 바카라 아이 나이트의 표면적이 크며, 이는 수소 또는 다른 물질을 사용한 효율적인 환원 처리를 가능하게한다 따라서, 현무암에 포함 된 바카라 아이 나이트를 자원으로 사용하는 것보다 자원 채굴과 정제에서 더 효율적입니다
매장량은 관심이 있지만 그림 3 (a), 1014kg (100 억 톤)로 존재하도록 계산되었습니다 이 금액은 음력 자원 개발에 충분한 것으로 생각됩니다 이것은 우리가 발견 한 불꽃성 퇴적물에 포함 된 바카라 아이 나이트가 이전에 알려진 산화 바카라이 풍부한 현무암보다 더 높은 자원 활용 값을 가지고 있음을 시사합니다
달은 더 이상 과학 주제가 아니라 달의 산업용 사용 및 자원 탐사를 목표로하는 인간 활동도 있습니다 일본과 해외의 다양한 민간 기업들이 달의 유인 활동과 관련된 기술을 개발하기 시작함에 따라,이 연구의 결과는 이러한 활동의 기초 인 자원 광물과 관련된 음력 지질학에 대한 정보를 제공합니다 앞으로, 우리는 고해상도 이미지 데이터 및 바카라 철 농축액 영역의 열적 적외선 데이터를 포함한 다양한 지질 데이터를 사용하여 융합 분석을 수행 할 것이며, 바카라 철분의 화학적 조성, 순도 (농도) 및 pyroclastic sediment partentile 크기를 포함한 계층 및 조성 분포에 대한 자세한 정보를 공개 할 것입니다 이것은 특정 잠재적 채굴 사이트를 좁히는 데 필요한 음력 자원에 대한 지적 기초를 개발하는 것을 목표로합니다
게시 된 잡지 :저널 오브 지구 물리학 연구 계획
종이 제목 : 음력 표면에있는 Ilmenite가 풍부한 부위의 글로벌 분포 및 지질 학적 특징
저자 : Satoru Yamamoto, Moe Matsuoka, Hiroshi Nagaoka, Makiko Ohtake 및 Ayame Ikeda
doi :101029/2024JE008663