Ερευνώντας υπόγειες δομές κάτω από τα ρήγματα

Η ρηξιγενής κοιλάδα Surprise Valley Fault, είναι μια περιοχή που εκτείνεται κατά μήκος της οροσειράς Warner στη βορειοανατολική Καλιφόρνια, χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη  μικρών επιφανειακών ρωγμών και  από θερμές πηγές, κάτι το οποίο την καθιστά μια ιδανική τοποθεσία για την μελέτη της υπόγειας σεισμικής δραστηριότητας . Στο παρελθόν, η συλλογή δεδομένων περιοριζόταν σε έρευνες του εδάφους και γινόταν  με τα πόδια και με οχήματα παντός εδάφους.

Αυτό το έτος, η συλλογή δεδομένων από αυτό το μυστηριώδες έδαφος ενισχύθηκε με τη χρησιμοποίηση ενός μη επανδρωμένου αεροσκάφους (UAS), με ειδικό αισθητήρα που ονομάζεται SIERRA, του οποίου την διαχείριση και λειτουργία έχει  το  κέντρο έρευνας Ames Research Center της NASA στο Moffett Field.

Το SIERRA είναι ένα μικρό, ελαφρύ UAS  που μπορεί να μεταφέρει ένα σχετικά μεγάλο ωφέλιμο φορτίο που ζυγίζει περίπου 100 κιλά για περίπου 600 μίλια. Το αεροσκάφος έχει σχεδιαστεί για να πετάει σε πολύ χαμηλό υψόμετρο και για αποστολές σε απομακρυσμένες περιοχές, όπως η ρηξιγενής κοιλάδα Surprise Valley. Φτιάχτηκε από το Ινστιτούτο Γεωλογικής Επισκόπησης των ΗΠΑ και χρηματοδοτείται από τη NASA.

"Η αποστολή αυτή αναδεικνύει έναν σημαντικό τομέα της επιστήμης για τις μικρές και μεσαίες κατηγορίες των μη επανδρωμένων αεροσκαφών ", δήλωσε ο Matt Fladeland, project manager του SIERRA. "Αυτά τα αεροσκάφη μπορούν να συλλέγουν δεδομένα σε χαμηλές ταχύτητες σε πολύ χαμηλά υψόμετρα πάνω από την επιφάνεια σε απομακρυσμένες περιοχές χωρίς να διακινδυνεύουν τη ζωή, ενώ και το αεροσκάφος δεν είναι υψηλής αξίας."

Επιστήμονες από το ερευνητικό κέντρο Ames της NASA, το Ινστιτούτο Γεωλογικής Επισκόπησης- US Geological Survey, και από διάφορα πανεπιστήμια , συναντήθηκαν σε μια μικρή αγροτική κοινότητα της κοιλάδας Surprise Valley στις αρχές Σεπτεμβρίου 2012 για περαιτέρω διερεύνηση των ρηγμάτων και για να κατανοήσουν καλύτερα τη ροή των θερμών υγρών μέσω του δικτύου των ρωγμών και των καναλιών. Με την έρευνα αυτού του γεωθερμικού συστήματος κυκλοφορίας , ελπίζουν να βελτιώσουν τις προβλέψεις τους από τους  επιβλαβείς σεισμούς στην περιοχή.

Το  SIERRA είχε προγραμματιστεί για τη συλλογή δεδομένων κατά μήκος μιας συγκεκριμένης διαδρομής της πτήσης . Πετώντας σε ένα ευρύ σχήμα ζιγκ-ζαγκ σε όλη την κοιλάδα Surprise Valley, το αεροσκάφος συνέλλεξε  μαγνητικά δεδομένα από μεγάλες ρωγμές σε ανεξερεύνητες περιοχές. Ως μέρος του ωφέλιμου φορτίου του, το UAS ήταν εφοδιασμένο με  μαγνητόμετρο καισίου και ένα μαγνητόμετρο ροής, ένα εργαλείο που διορθώνει για μαγνητική παρεμβολή σε δεδομένα που λαμβάνονται από αεροσκάφος .Ως μέρος της διαδικασίας της επικοινωνίας, το αεροσκάφος της πτήσης μετέδωσε τα μαγνητικά δεδομένα σε ραδιοφωνικούς δέκτες που λειτουργούσαν από τους ερευνητές στην περιοχή, τα οποία στη συνέχεια αποθηκεύτηκαν σε σκληρό δίσκο δημιουργώντας έτσι  ένα αντίγραφο ασφαλείας, σε περίπτωση που ο υπολογιστής εντός του αεροσκάφους μπλόκαρε ή το αεροσκάφος συντριβόταν .

Μετά από έρευνα πεδίου, οι επιστήμονες θα εκτιμήσουν την δραστηριότητα του ρήγματος με τη σύγκριση των μαγνητικών δεδομένων και τα  τοπογραφικά δεδομένα από προηγούμενες μελέτες πεδίου συσχετίζοντας κάτω από την επιφάνεια δομές που έχουν μετατοπιστεί από το κέντρο του ρήγματος.

Το επόμενο έτος, μια δεύτερη έρευνα  πεδίου έχει προγραμματιστεί και οι ερευνητές ελπίζουν ότι θα παράγουν για πρώτη φορά ένα  3-D χάρτη για να παρέχουν μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα των γεωφυσικών δεδομένων της κοιλάδας και να βοηθήσουν στην πρόβλεψη της πιθανότητας και της σοβαρότητας των σεισμών σε αυτόν την περιοχή . Επιπλέον, η τοπική αυτοδιοίκηση της περιοχής μπορεί να χρησιμοποιήσει το χάρτη για τη διερεύνηση της γης και σε θέματα που έχουν να κάνουν με το νερό και τους υδροφορείς, αφού τοξικότητα του νερού έχει εντοπιστεί στην περιοχή. Η μελέτη για το γεωθερμικό σύστημα θα αποτελέσει μελλοντικά  μια βιώσιμη πηγή ενέργειας.

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη NASA