Mars’ta Hiperspektral CRISM Verileri Yardımıyla Mineralojik Haritalama

Year 2022, Volume: 55 Issue: 1, 1 - 19, 10.06.2022

Mehmet Ali Akgül , Suphi Ural

Abstract

Dünyaya en yakın gezegen olması ve benzer büyüklüğü ile insanoğlunun yüzyıllardır dikkatini çeken Mars, astronomik gözlemlerinde en önemli gök cisimlerinden olmuştur. 17.yy da teleskobun icadı ile gözlemler bir başka boyuta geçmiş, gezegen yüzeyinde kanal olduğu tahmin edilen oluşumların, yüksek bir medeniyete ait olduğu düşünülmüştür. 20.yy’ın ikinci yarısından sonra ise ABD-SSCB arasında başlayan uzay yarışından nasibini alan Mars, 1971 yılında ABD’nin Mariner misyonu ve aynı yıl SSCB’nin Mars misyonu ile yörüngesinden izlenmeye başlamıştır. Bu çalışmada ise ABD tarafından 2006 yılında Mars yörüngesine yerleşen MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) uydusu üzerinde bulunan, 0.36 ile 3.92 μm arasında 544 bant da hiperspektral algılama da yapabilen CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) verisi kullanılarak, Gale kraterinin kuzey-batısında yer alan Gediz vadisi olarak isimlendirilen bölgede mineral araştırması yapılmıştır. Bu bölge aynı zamanda NASA’nın (National Aeronautics and Space Administration, Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi) MSL (Mars Science Laboratory) görevinin bir parçası olan Curiosity aracının 2012 yılında iniş yaptığı bölgedir. Uydu verisinin ön işlemi için gerekli olan fotometrik, atmosferik ve geometrik düzeltmeler ile veri filtreleme/çizgi düzeltmeleri IDL/ENVI programı üzerinde çalışan CAT (CRISM Analysis Toolkit) modülü kullanılarak yapılmıştır. Düzeltmeleri yapılmış uydu verisine, spektral verilerin parametrelendirilmesinde en yaygın olarak kullanılan BD (Band Depth) yöntemi uygulanmış, çıkan sonuçlar MICA (Minerals Identified through CRISM Analysis) kütüphanesindeki mineraller ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, işlenmesi ile demir üretilebilen, gelecekte kurulması düşünülen bir Mars yerleşiminin yer seçiminde ve imarında ki en önemli minerallerin başında gelecek olan hematit minerali tespit edilmiştir.

Keywords

Mars, Hematit, Uzaktan Algılama, CRISM

References

• Arvidson, R., Morgan, F., Seelos, F., Seelos, K. 2017. Crism demonstration: Data access, processing, and analysis. Flagstaff, Arizona, ABD. 3rd Planetary Data Workshop.
• Clark, R. N., Roush, T. L., 1984. Reflectance spectroscopy: Quantitative analysis techniques for remote sensing applications, J. Geophys. Res., 89(B7), 6329, https://doi:10.1029/JB089iB07p06329.
• Edgar, L. A., Fedo, C. M., Gupta, S., Banham, S. G., Fraeman, A. A., Grotzinger, J. P., et al., 2020. A lacustrine paleoenvironment recorded at Vera Rubin ridge, Gale crater: Overview of the sedimentology and stratigraphy observed by the Mars Science Laboratory Curiosity rover. Journal of Geophysical Research: Planets, 125, e2019JE006307. https://doi.org/10.1029/2019JE006307.
• Fraeman, A. A., Edgar, L. A., Rampe, E. B., Thompson, L. M., Frydenvang, J., Fedo, C. M., et al., 2020. Evidence for a diagenetic origin of Vera Rubin ridge, Gale crater, Mars: Summary and synthesis of Curiosity's exploration campaign. Journal of Geophysical Research: Planets, 125, e2020JE006527. https://doi.org/10.1029/2020JE006527.
• Gurunadham, R., Kumar, S., 2014. Extraction of aqueous minerals on Mars using CRISM based Targeted Reduced Data Records, Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XL-8, 431–436, https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XL-8-431-2014.
• MTA, 2017. Dünyada ve Türkiye’de Demir. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Fizibilite Etütleri Daire Başkanlığı, Eylül 2017.
• Murchie, S., ve ark., 2007. Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) on Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), J. Geophys. Res., 112, E05S03, https://doi:10.1029/2006JE002682.
• Murchie, S., Edward, G., ve Slavney, S., 2016. Mars Reconnaissance Orbiter CRISM Data Product Software Interface Specification, version 1.3.7.4.
• Morgan, M. F., Seelos, F. P., Murchie, S. L., 2017. The CRISM Analysis Toolkit (CAT): Overview and Recent Updates. 3rd Planetary Data Workshop 2017 (LPI Contrib. No. 1986).
• NASA, 2022. https://mars.nasa.gov/mro/mission/instruments/, Erişim Tarihi:10.02.2022.
• Pelkey, S. M., ve ark., 2007. CRISM multispectral summary products: Parameterizing mineral diversity on Mars from reflectance, J. Geophys. Res., 112, E08S14, https://doi:10.1029/2006JE002831.
• Seelos F., and CRISM Team. 2009. CRISM Data Users' Workshop Nili Fossae Data Processing Walkthrough. 40th Lunar and Planetary Science Conference (LPSC) in Houston, Texas, USA.
• Tanaka, K.L., Skinner, J.A., Jr., Dohm, J.M., Irwin, R.P., III, Kolb, E.J., Fortezzo, C.M., Platz, T., Michael, G.G., and Hare, T.M., 2014. Geologic Map of Mars: U.S. Geological Survey Scientific Investigations Map 3292, scale 1:20,000,000, pamphlet 43 p., https://dx.doi.org/10.3133/sim3292.
• The MICA Files, 2019. Minerals Identified through CRISM Analysis, Assembled by the CRISM Science Operations Center, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Version 1 – Released 3/2019.
• USGS, 2021, Mineral commodity summaries 2021: U.S. Geological Survey, 200 p., https://doi.org/10.3133/mcs2021.
• Viviano-Beck, C. E., Seelos, F. P., ve ark., 2014. Revised CRISM spectral parameters and summary products based on the currently detected mineral diversity on Mars, J. Geophys. Res. Planets, 119, 1403–1431, https://doi:10.1002/2014JE004627.
• Wikipedia, 2022. https://en.wikipedia.org/wiki/Atlas_V#Cost, Erişim Tarihi:11.02.2022.
• Wolfe, J. D., Black, S. R., 2018. Hyperspectral Analytics in ENVI: Target Detection and Spectral Mapping Methods. Harris Corporation, September 19, 2018 Edition.
• Xue, Y., Jin S., 2014. Martian Minerals and Rock Components from MRO CRISM Hyperspectral Images. Planetary Geodesy and Remote Sensing. CRC Press Taylor & Francis Group 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300 Boca Raton, FL, USA.