Orbitalbilder sind eine der heißesten Kategorien der neuen Weltraumindustrie, aber es steckt mehr dahinter, als das (menschliche) Auge erkennen kann. Pixel hat 25 Millionen US-Dollar aufgebracht, um eine Satellitenkonstellation zu starten, die hyperspektrale Bilder der Erde liefern wird: ein breiterer Ausschnitt des elektromagnetischen Spektrums, der alle Arten von Details enthüllen kann, die für gewöhnliche Kameras nicht sichtbar sind.
Grundsätzlich bietet die Fähigkeit, meilenweit über der Erdoberfläche nach unten zu blicken, alle möglichen Möglichkeiten. Aber genau wie in einem Labor braucht man mehr als eine einfache Digitalkamera, so ist es auch bei Orbitalbildern.
Ein zusätzliches Werkzeug, das Sie möglicherweise in einem Labor finden, ist ein Spektrometer, das ein Objekt oder eine Substanz mit Strahlung bestrahlt und aufzeichnet, welche Frequenzen absorbiert oder reflektiert werden und wie viel. Alles hat eine andere spektrale Signatur, was bedeutet, dass sogar eng verwandte Materialien, zum Beispiel zwei Arten desselben Minerals, voneinander unterschieden werden können.
Hyperspektralbilder sind ein ähnlicher Prozess in Kameraform, und wenn Sie dies aus dem Weltraum tun, können Sie die spektralen Signaturen einer ganzen Region in einem einzigen Bild finden. Die NASA und andere Agenturen tun dies zu Zwecken der Planetenbeobachtung, und jetzt baut Pixxel auf der Arbeit auf, die sie geleistet haben, um eine Konstellation von Satelliten zu starten, die bei Bedarf eine hyperspektrale Abdeckung bieten.
CG-Rendering des Pixel-Satelliten.
Gründer und CEO Awais Ahmed sagte, dass, wie bei anderen aufstrebenden Raumfahrtindustrien, eine Kombination aus schrumpfender Technologie und häufigen, kostengünstigen Starts das Geschäft möglich gemacht habe. Er gab offen zu, dass die NASA ging, damit Pixxel laufen konnte, aber sie verwenden nicht nur vom Steuerzahler finanzierte Technologie. Sie könnten an die denken EO-1-Mission und hyperspektraler Hyperion-Datensatz als frühe Marktforschung.
„Hyperion ist ungefähr 30 Meter entfernt [per pixel] oder so in Auflösung, was für wissenschaftliche Zwecke großartig ist. Aber Sie müssen auf etwa fünf Meter herunterkommen, sonst macht es keinen Sinn für das, was wir tun“, erklärte Ahmed.
Die Pixel-Konstellation wird, obwohl sie bei ihrem Start später in diesem Jahr mit sechs Satelliten nicht gerade zahlreich sein wird, in der Lage sein, diese Fünf-Meter-Auflösung über einen Großteil der Erde etwa alle 48 Stunden bereitzustellen. Dort oben gibt es bereits einen Testsatelliten, der Beispielbilder zurücksendet, und nächsten Monat wird ein Vogel der zweiten Generation aufsteigen. Die Produktionsversionen sind größer und haben mehr Ausrüstung im Inneren, um die Qualität und Quantität der aufgenommenen Bilder zu verbessern.
Ahmed sagte, das Unternehmen habe bereits Dutzende von Kunden, die sich für die Daten anstellen, die sie schließlich liefern werden, wenn nicht die Bilder, die bereits von den Testsatelliten kommen. Diese Unternehmen sind in der Regel in der Landwirtschaft, im Bergbau, in der Öl- und Gasindustrie tätig – wo regelmäßige Vermessungen großer Landstriche für den laufenden Betrieb wichtig sind.
Die Auflösung von fünf Metern kommt hier ins Spiel, da es Merkmale gibt, die in einem kleinen Maßstab auftreten, die in einem größeren verloren gehen oder gemittelt würden. Wenn Sie einen Kontinent kartieren, ist eine Auflösung von 30 Metern übertrieben, aber wenn Sie die Ränder eines Sees auf schädliche Chemikalien oder ein Feld auf Austrocknung überprüfen, möchten Sie so genau wie möglich sein.
Bildnachweis: Pixel
Hyperspektrale Bilder zeigen auch mehr, da sichtbares Licht direkt durch Emissionen wie Methan hindurchgeht oder eine ähnliche Farbe für zwei sehr unterschiedliche Materialien zeigt. Wenn der See am Rand dunkle Verfärbungen aufweist, sind das Algen, ein Regal unter der Oberfläche oder industrieller Abfluss? Schwer zu sagen, wann es nur „blau“ und „dunkelblau“ ist. Hyperspektralbilder decken jedoch einen weitaus größeren Teil des Spektrums ab und erzeugen ein reichhaltiges Bild, das für Menschen nur schwer intuitiv zu verstehen ist. So wie Vögel und Bienen Ultraviolett sehen können und es ihre Wahrnehmung der Welt verändert, ist es für uns schwer vorstellbar, wie die Welt aussehen würde, wenn wir in der Wellenlänge von 1900 Nanometern sehen könnten.
Nur als einfaches Beispiel, das die Skala hier zeigt, zeigt dieses Diagramm der NASA die spektralen Signaturen von drei Mineralien von 0 bis 3.000 Nanometer Wellenlänge; Ich habe den für das menschliche Auge sichtbaren Teil grob blau hervorgehoben:
Bildnachweis: Robert Simmon / NASA
Wie Sie sehen können, ist noch viel auf dem Tisch.
„Wir haben Hunderte von Farben, mit denen wir spielen können. Es hilft Ihnen zu sehen, ob der Boden mit einem bestimmten Nährstoff übersättigt oder zu wenig ist? Jedes davon manifestiert sich als geringfügige Änderung in diesem glatten Spektrum in hyperspektralen Bildern. Aber es ist in RGB unsichtbar“, sagte Ahmed.
Die Sensoren von Pixell sammeln mehrere hundert „Slices“ des Spektrums, wo gewöhnliche Kameras wirklich nur drei erfassen: Rot, Blau und Grün. Die Satelliten von Planet haben eine Handvoll zusätzlicher nützlicher Schnitte, die sogenannte multispektrale Bilder erzeugen, aber wenn Sie Dutzende oder Hunderte von Schnitten zusammenfügen, erhalten Sie ein komplexeres und repräsentativeres Bild. Im obigen Diagramm bedeuten mehr Slices, dass die Kurven präziser und wahrscheinlich genauer sind.
Während es andere Unternehmen gibt, die hyperspektrale Orbitalbilder verfolgen, hat keines einen funktionierenden Satelliten gestartet, der derzeit Daten zurücksendet, noch haben sie die 5-Meter-Auflösung und den Bereich der Spektrumsscheiben erreicht, die Pixxel erreicht. Während es also wahrscheinlich irgendwann Konkurrenz im Raum geben wird, wird diese Konstellation wahrscheinlich die Nase vorn haben.
„Die Qualität unserer Daten ist die beste – und ein Bonus ist, dass wir dies viel kostengünstiger tun“, sagte Ahmed. „Wir sind durch die erste Konstellation vollständig finanziert.“
Die 25-Millionen-Dollar-Serie A wurde von Radical Ventures angeführt, mit Beteiligung von Jordan Noone, Seraphim Space Investment Trust Plc, Lightspeed Partners, Blume Ventures und Sparta LLC.
Das Geld wird natürlich in den Bau und Start der Satelliten fließen, aber Pixxel arbeitet auch an einer Softwareplattform, damit Kunden keinen Hyperspektralanalyse-Stack von Grund auf neu aufbauen müssen. Sie können das, was sie haben, nicht einfach wiederverwenden – es gab buchstäblich noch nie zuvor Daten wie diese. Also baut Pixxel „eine verallgemeinerte Plattform mit integrierten Modellen und Analysen“, sagte Ahmed. Es ist jedoch noch nicht ganz bereit, es öffentlich zu zeigen.
Pixel sollte in Q1 oder Q2 des Jahres 2023 betriebsbereit sein, in Erwartung der üblichen weltraumbezogenen Unsicherheiten.