Naukowcy Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa w ramach kooperacji z firmą Remote Sensing Business Solutions (RSBS) przeprowadzili badania spektralne na Pustyni Atakama w Chile. Wyjazd odbył się w ramach projektu Hype4Explor, który wspiera rozwiązania dla górnictwa i branży wydobywczej.
Projekt Hype4Explor skupia się na jednym, choć bardzo powszechnym rodzaju złóż, tj., Porfirowe Złoża Miedzi (PCD), które zazwyczaj są złożami polimetalicznymi, stanowiąc główne źródło miedzi na świecie.
Jedno z zadań w projekcie przewidywało walidację map mineralizacji tworzonych na podstawie zdjęć satelitarnych. Jako obszary służące realizacji zadania wybrano poligony badawcze znajdujące się Chile, ponieważ jest to kraj z dużą ilością złóż PCD i jednocześnie z minimalną ilością pokrywy roślinnej, a także warunki pogodowe do akwizycji zobrazowań satelitarnych są sprzyjające w ciągu całego roku.
Zdecydowano się na poligony badawcze znajdujące się na obszarze górniczym kopalni Sierra Gorda, ponieważ RSBS udało się nawiązać relację z firmą Sierra Gorda SCM, która to umożliwiła legalne przeprowadzenie prac badawczych oraz wsparcie logistyczne w terenie. Kopalnia Sierra Gorda eksploatuje Porfirowe Złoże Miedzi, a badania przedprojektowe oraz konsultacje z geologami Uniwersytetu Warszawskiego oraz geologami Sierra Gorda SCM wskazały obecność powierzchniowych stref mineralizacji charakterystycznych dla tego rodzaju złóż.
Projekt wsparli także naukowcy Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa, których zadaniem było pozyskanie danych spektralnych. Będą one stanowić materiał referencyjny do stworzenia bazy danych sygnatur spektralnych zestawionych z miejscami poboru materiału geologicznego (wyznaczonych przez naukowców z Wydziału Geologii UW). Dane te posłużą także do stworzenia map mineralizacji na podstawie hiperspektralnych danych satelitarnych dla trzech obszarów badawczych. Obszary znajdują się w regionie Antofagasta i obejmują obszar górniczy Sierra Gorda, na terenie kopalni Sierra Gorda SCM oraz Sierra Limon Verde w okolicach miasta Calama.
– Nasze doświadczenia pozyskane w ramach wcześniejszych projektów B+R z wykorzystaniem spektrometrii mogły zostać wykorzystane po raz pierwszy w tak trudnych warunkach terenowych i klimatycznych. W ramach projektu wykonaliśmy około tysiąca pomiarów spektralnych, które zostaną wdrożone w pracach firmy RSBS. Proces ten był bardzo wymagający od strony fizycznej i organizacyjnej, niemniej pokazaliśmy nasze możliwości realizacji prac tego typu w dowolnym miejscu na świecie – mówi Marcin Spiralski z Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa.
Nowoczesna aparatura do badań spektralnych
Prace prowadzone przez naukowców Łukasiewicz – Instytutu Lotnictwa odbywały się na górzystym obszarze Pustyni Atakama na wysokości od 1600 do 2500 m n.p.m. Do badań wykorzystano przenośny spektroradiometr hiperspektralny wraz z przenośnym odbiornikiem GNSS.
Jak mówi Marcin Maksymowicz, Lead R&D Engineer w projekcie Hype4Explor:
– RSBS zdecydowało się na podjęcie współpracy zInstytutem, ponieważ to jedna z nielicznych jednostek w kraju posiadająca spektroradiometr terenowy ASD FieldSpec Hi-Res, który umożliwia rejestrację widm w bardzo szerokim zakresie spektralnym (350-2500 nm). Szczególnie istotne w mapowaniu określonych minerałów są dla nas pasma SWIR, stąd wykorzystanie tej aparatury było niezbędne w celu rejestracji charakterystyk spektralnych ośrodków skalnych podczas prac terenowych. Instytut posiada wykwalifikowaną kadrę specjalistów i szerokie doświadczenie w realizacji badań terenowych na całym świecie, co sprawia, że jesteśmy otwarci na dalszą współpracę badawczą.
Sztuczna inteligencja pomoże odkryć nowe złoża
Generowane mapy mineralizacji powierzchniowych mogą służyć jako niskokosztowe dane do interpretacji przy zawężaniu obszarów prac poszukiwawczych w obszarach greenfieldowych, oraz zwiększeniu precyzji w lokalizowaniu poszukiwawczych otworów wiertniczych, co będzie przekładać się na zmniejszenie kosztów związanych z prowadzonymi pracami poszukiwawczymi oraz minimalizację ryzyka związanego z negatywnymi odwiertami.
W projekcie jednak, RSBS idzie o krok dalej niż samo mapowanie. W oparciu o setki rozpoznanych złóż PCD na świecie, RSBS stworzy modele sztucznej inteligencji, które powiązując mineralizacje powierzchniowe z parametrami złóż już rozpoznanych (zawartość miedzi, tonaż całkowity), wskazywały będą na potencjał złożowy obszarów greenfieldowych, w celu wsparcia w podejmowaniu optymalnych decyzji jeszcze na wczesnym etapie prac poszukiwawczych.
Ulepszenie metod poszukiwań minerałów
Dodatkowym celem badawczym prac terenowych prowadzonych w Chile było stworzenie biblioteki charakterystyk spektralnych ośrodków skalnych zawierających określone minerały, która będzie specyficzna dla obszaru. Posłuży to sprawdzeniu hipotezy dotyczącej słuszności integrowania pomiarów in-situ w procesie tworzenia map mineralizacji powierzchniowych z danych satelitarnych. Porównane zostaną mapy stworzone na podstawie charakterystyk z ogólnodostępnych bibliotek spektralnych, z mapami stworzonymi przy użyciu charakterystyk spektralnych uzyskanych w terenie. Dodatkowo, charakterystyki spektralne ośrodków skalnych w połączeniu z badaniami laboratoryjnymi składu mineralogicznego próbek posłużą do badań nad progami detekcji określonych minerałów.
Dalsze plany oraz uczestnicy ekspedycji
W trakcie obecnej ekspedycji naukowej, oprócz badań terenowych, przeprowadzono także szereg spotkań ze służbą geologiczną kopalni Sierra Gorda SCM oraz KGHM Chile oraz wizję lokalną terenu pod kątem przyszłych prac projektowych.
W wyjeździe uczestniczyli naukowcy z Działu Teledetekcji w Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa – Mariusz Kacprzak i Marcin Spiralski oraz naukowcy z Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego – prof. UW dr hab. Ewa Falkowska oraz dr Rafał Siuda. Firma RSBS pełniła rolę lidera projektu, którego przedstawicielem podczas wyjazdu był Marcin Maksymowicz.
Projekt Hype4Explor
Hype4Explor to projekt B+R realizowany przez RSBS, który uzyskał współfinansowanie z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w konkursie Szybka Ścieżka – Innowacje Cyfrowe.
Celem projektu jest dodanie do aplikacji TerraEye nowego modułu dla górnictwa oraz branży poszukiwania i rozpoznawania złóż. W projekcie stworzony zostanie system wspomagania decyzji. Stworzenie systemu będzie obejmowało algorytmy ML i AI, a także bardzo dużo danych geologicznych w celu wsparcia benchmarkingu złóż na podstawie danych satelitarnych.
Celem projektu jest, aby nowy moduł aplikacji TerraEye umożliwiał:
- automatyczne pozyskiwane i przetwarzanie zobrazowań wielospektralnych oraz hiperspektralnych,
- automatyczne generowanie map wskaźników geologicznych, stref przemian hydrotermalnych oraz map mineralizacji powierzchniowych,
- klasyfikację i benchmarking potencjalnych parametrów złóż w oparciu o modele sztucznej inteligencji.
____
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa należy do najnowocześniejszych placówek badawczych w Europie, o tradycjach sięgających 1926 roku. Instytut ściśle współpracuje ze światowymi potentatami przemysłu lotniczego, takimi jak: Boeing, GE, Airbus czy Pratt&Whitney, oraz instytucjami z branży kosmicznej, w tym z Europejską Agencją Kosmiczną. Strategicznymi obszarami badawczymi Instytutu są technologie lotnicze, kosmiczne oraz bezzałogowe. Prowadzone są tutaj także badania i usługi dla przemysłu krajowego i zagranicznego w zakresie technologii materiałowych, kompozytowych, przyrostowych, teledetekcyjnych, energetycznych oraz wydobywczych. Więcej: ilot.lukasiewicz.gov.pl.
Remote Sensing Business Solutions P.S.A., (RSBS) to spółka zajmującą się przetwarzaniem danych satelitarnych i lotniczych w celu wydobycia z nich wartości biznesowej. https://www.linkedin.com/company/rsbs-space/. RSBS swoim klientom dostarcza zestawy cyfrowych narzędzi za pośrednictwem aplikacji webowych, w tym aplikacji TerraEye: https://terraeye.co/
