Dal telerilevamento spaziale alla geologia: il progetto NASA-USGS usa AVIRIS per individuare minerali critici negli Stati Uniti

Le tecnologie sviluppate per l’esplorazione spaziale trovano nuove applicazioni sulla Terra. Il progetto NASA-USGS Geologic Earth Mapping Experiment (GEMx) ne offre un esempio concreto, utilizzando il sensore AVIRIS per individuare potenziali fonti di minerali critici negli Stati Uniti, una risorsa sempre più strategica per l’industria manifatturiera, la transizione energetica e le tecnologie avanzate.

Geologi del progetto NASA-USGS esaminano affioramenti rocciosi nel deserto del Mojave durante una campagna per individuare minerali critici con il sensore AVIRIS.
Geologi di NASA e USGS effettuano verifiche sul campo nel deserto del Mojave dopo che il sensore iperspettrale AVIRIS ha individuato una firma mineralogica compatibile con la presenza di topazio, possibile indicatore di giacimenti di rame porfirico. Credito: NASA/JPL-Caltech

L’ultima dimostrazione arriva dal deserto del Mojave, in California, dove un’anomalia individuata dal sistema di imaging iperspettrale ha condotto i geologi sul terreno alla ricerca di topazio, un minerale che può rappresentare un indicatore della presenza di giacimenti di rame porfirico. Sebbene siano necessari ulteriori accertamenti per confermare l’eventuale presenza del deposito, il caso evidenzia le potenzialità del telerilevamento avanzato nel supportare l’esplorazione geologica.

AVIRIS porta le tecnologie spaziali nella ricerca dei minerali critici

Sviluppato presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA, AVIRIS (Airborne Visible Infrared Imaging Spectrometer) analizza la luce solare riflessa dalla superficie terrestre e identifica minerali e composti chimici attraverso la loro specifica firma spettrale.

La tecnologia nasce all’inizio degli anni Ottanta e, nel corso dei decenni, ha dato origine anche a strumenti impiegati nelle missioni di esplorazione della Luna, di Marte e di altri corpi rocciosi del Sistema Solare. Oggi la stessa famiglia di sensori viene utilizzata per affrontare una sfida terrestre: migliorare la capacità di individuare minerali critici su vaste aree con tempi e costi inferiori rispetto alle tradizionali campagne di prospezione.

«Quello che stiamo facendo qui è una sorta di CSI geologico», ha spiegato Robert Green, ricercatore del JPL, descrivendo il lavoro di raccolta e analisi dei campioni sul campo. «Stiamo cercando indizi per ricostruire cosa è successo qui.»

La verifica effettuata dai geologi ha confermato la presenza del topazio rilevato dal sensore. Per stabilire se il sito sia effettivamente associato a un giacimento di rame porfirico saranno però necessarie ulteriori indagini mediante strumenti di prospezione del sottosuolo.

Il progetto GEMx amplia la mappatura geologica degli Stati Uniti

Il progetto GEMx è guidato dall’US Geological Survey (USGS) nell’ambito della più ampia iniziativa Earth Mapping Resources Initiative (Earth MRI), che punta a modernizzare la cartografia geologica degli Stati Uniti attraverso nuove tecnologie di osservazione e analisi.

Dal 2023, le campagne aeree hanno coperto oltre 1 milione di chilometri quadrati di territorio, comprendendo gran parte della California e vaste aree dell’Ovest americano. L’obiettivo è individuare nuove risorse di minerali critici, ma anche caratterizzare rocce di scarto provenienti da miniere attive e dismesse che potrebbero contenere materiali economicamente recuperabili.

Un ruolo fondamentale è svolto dall’aereo scientifico ER-2 della NASA, capace di operare a circa 65.000 piedi di quota. Grazie all’elevata altitudine di volo, il velivolo acquisisce misurazioni spettrali ad alta risoluzione su aree molto estese in un singolo passaggio.

Nel 2025 la piattaforma ha completato 36 missioni scientifiche, raccogliendo oltre 7 miliardi di misurazioni in più di 200 ore di volo. Secondo la NASA e l’USGS, i dati costituiscono il più ampio archivio di mineralogia superficiale aerea realizzato nell’ambito di una singola campagna congiunta.

L’iniziativa coinvolge inoltre 45 servizi geologici statali, agenzie federali, università, comunità tribali e operatori privati, combinando le competenze dell’USGS nelle attività geologiche con le capacità sviluppate dalla NASA nel campo dell’imaging spettroscopico.

La ricerca nel Mojave dimostra come strumenti concepiti per studiare altri pianeti possano oggi contribuire alla conoscenza delle risorse terrestri. Come ha osservato il geologo Erik Tharalson dell’USGS, «da generazioni si esplora questa zona. Ma c’è ancora molto da scoprire». È una conferma del crescente ruolo delle tecnologie spaziali nel rendere più efficiente l’individuazione dei minerali critici, un ambito destinato ad assumere un’importanza sempre maggiore per la competitività industriale e la sicurezza degli approvvigionamenti.

Fonte dati: Jet Propulsion Laboratory – NASA

Michelangelo Moles

Michelangelo Moles laureato magistrale in Corporate Communication e Media è specializzato nei temi della space economy e della blue economy, con particolare attenzione agli aspetti legati all’innovazione, alla comunicazione strategica e alla divulgazione dei nuovi modelli economici connessi al mare e allo spazio.

Nel corso degli anni ha acquisito una forte capacità di strutturare informazioni, notizie e approfondimenti sui principali comparti dell’economia dello spazio e dell’economia del mare: satelliti, telecomunicazioni, osservazione della Terra, space tech, portualità, logistica, innovazione marittima, sostenibilità, tecnologie dual use e interconnessioni tra settore aerospaziale e blue economy.