Neuer Satellit demonstriert die Leistungsfähigkeit der KI bei der Erdbeobachtung

Φsat-2, der bahnbrechende Cubesat der ESA, der die Erdbeobachtung mit künstlicher Intelligenz revolutionieren soll, wurde gestartet.

Der Cubesat startete seine Reise ins All am 16. August um 20:56 Uhr MESZ (11:56 Uhr Ortszeit) an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete von der Vandenberg Space Force Base in Kalifornien, USA, und wurde von Exolaunch als Teil der Rideshare-Mission Transporter-11 integriert, an der auch der arktische Wettersatellit der ESA teilnahm.

Um 21:50 Uhr MESZ wurde Φsat-2 von der Trägerrakete aus gestartet und um 23:47 Uhr MESZ empfing die Bodenstation auf dem norwegischen Spitzbergen das wichtige Signal, das anzeigte, dass Φsat-2 nun sicher im Orbit ist.

Φsat-2 wird die Grenzen der Erdbeobachtung erweitern und zeigen, wie KI-Technologien eingesetzt werden können, um die Beobachtung der Erde aus dem Weltraum zu verbessern. Der Miniatursatellit ist mit einer hochmodernen Multispektralkamera und einem leistungsstarken KI-Computer ausgestattet, der im Orbit Bilder analysiert und verarbeitet. Dies wird sich für Katastrophenhilfe, Meeresüberwachung, Umweltschutz und mehr als entscheidend erweisen.

Simonetta Cheli, ESA-Direktorin für Erdbeobachtungsprogramme, kommentierte: „Wir freuen uns sehr über den heutigen Start von Φsat-2, der die transformative Kraft der künstlichen Intelligenz in der Erdbeobachtung demonstrieren wird. Diese Mission läutet eine neue Ära umsetzbarer Erkenntnisse aus dem Weltraum ein und verspricht intelligentere und effizientere Möglichkeiten zur Überwachung unseres Planeten.“

Nicola Melega, Technischer Leiter der Φsat-2-Mission der ESA, fügte hinzu: „Die Φsat-2-Mission zeigt, wie fortschrittliche KI-Technologie unsere Fähigkeit, Veränderungen auf der Erde zu überwachen und darauf zu reagieren, verändern kann, wodurch Weltraumdaten verwertbarer und wirkungsvoller werden als je zuvor.“

Eine neue Ära der künstlichen Intelligenz

KI hat die Art und Weise, wie wir unseren Planeten überwachen und verstehen, erheblich verbessert. KI-Funktionen ermöglichen eine schnelle und genaue Verarbeitung von Satellitendaten – und wandeln riesige Mengen an Rohdaten in umsetzbare Erkenntnisse für Wissenschaftler, Unternehmen und politische Entscheidungsträger um.

Während die meiste KI-Verarbeitung am Boden stattfindet, nachdem die Daten heruntergeladen wurden, wird der Satellit Φsat-2 der ESA dies in Echtzeit tun. Anstatt große Mengen an Rohdaten herunterzuladen, darunter auch solche, die durch Wolken verdeckt sind, können die Bord-Apps diese Bilder direkt verarbeiten und so sicherstellen, dass nur die wichtigsten Informationen zur Erde zurückgesendet werden. Diese Innovation bietet handfeste Vorteile, verbessert die Datenübertragung und beschleunigt die Entscheidungsfindung.

Der Satellit umkreist die Erde in einer Höhe von 510 km und seine Multispektralkamera nimmt Bilder der Erde in sieben verschiedenen Bändern im sichtbaren bis nahinfraroten Teil des elektromagnetischen Spektrums auf. Auf der von OpenCosmos konzipierten und entwickelten 6U-Cubesat-Plattform laufen KI-Apps, die einfach von der Erde aus installiert und ferngesteuert werden können.

Diese Apps können verwertbare Daten für den Umweltschutz liefern und einen neuen Standard in der weltraumgestützten KI-Technologie setzen. Beim Start sind an Bord von Φsat-2 die folgenden Apps installiert:

  • Wolkenerkennung.Anders als herkömmliche Satelliten, die alle aufgenommenen Bilder, auch die durch Wolken verdeckten, herunterladen, verarbeitet Φsat-2 diese Bilder direkt im Orbit und stellt so sicher, dass nur klare, verwendbare Bilder zur Erde zurückgesendet werden. Diese von KP Labs entwickelte Anwendung kann auch Wolken klassifizieren und Einblicke in die Wolkenverteilung geben. Dies gibt den Benutzern mehr Flexibilität bei der Entscheidung, ob ein Bild verwendbar ist oder nicht.
  • Straßenkartengenerierung.Die von CGI entwickelte Anwendung Sat2Map wandelt Satellitenbilder in Straßenkarten um. Diese Funktion ist besonders für Notfallteams von Nutzen, da sie ihnen ermöglicht, bei Katastrophen wie Überschwemmungen oder Erdbeben befahrbare Straßen zu identifizieren. Wenn der Satellit über dem betroffenen Gebiet kreist und Bilder aufnimmt, werden diese an den Bordprozessor weitergeleitet, der Straßen identifiziert und eine entsprechende Karte erstellt. Zunächst wird diese Anwendung über Südostasien vorgeführt, um ihr Potenzial zur Unterstützung des Krisenmanagements zu demonstrieren.
  • Erkennung von Seeschiffen.Die von CEiiA entwickelte Anwendung zur Schiffserkennung nutzt maschinelle Lerntechniken, um Schiffe in bestimmten Regionen automatisch zu erkennen und zu klassifizieren und so die Überwachung von Aktivitäten wie illegaler Fischerei zu erleichtern. Diese Anwendung unterstreicht die Rolle des Satelliten bei der Unterstützung der maritimen Sicherheit und der Bemühungen zum Umweltschutz.
  • Integrierte Bildkomprimierung und -rekonstruktion. Diese von GEO-K entwickelte Anwendung ist für die Komprimierung von Bildern an Bord zuständig. Durch die deutliche Reduzierung der Dateigröße erhöht diese Anwendung das Volumen und die Geschwindigkeit von Datendownloads. Nach der Übertragung zur Erde werden die Bilder mithilfe eines speziellen Decoders rekonstruiert. Die ersten Demonstrationen dieser Technologie werden über Europa stattfinden und sich auf die Erkennung von Gebäuden konzentrieren.
  • Um die Fähigkeiten des Satelliten noch weiter zu erweitern, werden nun, da der Satellit in der Umlaufbahn ist, zwei weitere Apps hochgeladen. Diese sind:

  • Erkennung mariner Anomalien. Diese von IRT Saint Exupery Technical Research entwickelte Anwendung nutzt einen Algorithmus für maschinelles Lernen, um Anomalien in Meeresökosystemen zu erkennen. Sie identifiziert in Echtzeit Bedrohungen für das Meeresökosystem, wie etwa Ölverschmutzungen, schädliche Algenblüten und starke Sedimenteinträge.
  • Waldbranderkennung.Das von Thales Alenia Space entwickelte Waldbranderkennungssystem nutzt maschinelles Lernen, um Einsatzteams wichtige Echtzeitinformationen zu liefern. Das Tool bietet einen Klassifizierungsbericht, der Feuerwehrleuten hilft, Waldbrände zu lokalisieren, die Brandausbreitung zu verfolgen und potenzielle Gefahren zu identifizieren.
  • Φsat-2 ist ein Gemeinschaftsprojekt mit Open Cosmos als Hauptauftragnehmer, unterstützt von einem Industriekonsortium, dem CGI, Simera, Ubotica, CEiiA, GEO-K und KP-Labs angehören.

    Zur Verfügung gestellt von der Europäischen Weltraumorganisation

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