En merkelig type data sporer vær- og piratskipene


En gruppe av aper kalles en skarphet; en gruppe fretter kalles en bedrift; en gruppe små satellitter kalles en konstellasjon. Og Spire er navnet på en skarp forretning med en konstellasjon av små satellitter. Mer enn 60 av sin sats er oppe i bane, samler informasjon om været, samt bevegelser av skip og flytrafikk.

Inside Spire's Boulder, Colorado, kontor, stråler en konferanserom-datamaskin de satellitternes kunnskap fra plass til skjerm.

Disse satsene er ikke som planeten observatører du kan være vant til. I verden av ekstern sensing-bruk av satellitter for å hente informasjon om jord-bilder har lenge styrt seg. Men Spires småskudd tar ikke fine bilder: De bruker sendinger fra skip, fly og andre satellitter til å utlede jordiske forhold så forskjellig som morgendagens prognose og bevegelser av piratfartøy. Bruken av slike små satellitter til å se jorden på nye, ikke-visuelle måter, vil vokse i betydning (og verdi) i de neste tiårene som forbedrer prognosene, gjør shippingindustrien mer effektiv og samler usynlig elektromagnetisk intelligens. Bilder vil trolig alltid være verdt mer, men disse satellittene viser at det er mer til jorden enn det som møter øyet. Nå, jordens innbyggere – prognosører, gruvearbeidere, selv eksperimentelle flyselskaper – prøver å finne ut hva alle disse dataene kan gjøre for dem.

Å få presentere værforhold og fremtidige spådommer rett er vanskelig. Små endringer – eller små feil eller usikkerheter – kan føre til helt forskjellige utfall. "Butterfly-effekten er ekte," sier Nick Allain, Spire's head of "brand." Selv terreng gjør en forskjell. "Hvis du fjernet en av Flatirons," sier han, med henvisning til de skrånende platene av stein som pokker ut over Boulder, "ditt vær ville forandre seg."

Spire's smallsats tar sikte på å samle flere datapunkter fra hele verden for å skape globale prognoser, ikke bare de som fokuserer på USA. Men det gjør det på en litt merkelig måte: Selskapets omløpssensorer fanger signalene fra GPS-satellitter på den andre siden av planeten fra dem. Disse signalene har passert gjennom en del av atmosfæren, noe som får dem til å bøye seg. Ved å sammenligne hvordan forskjellige frekvenser bøyer, kan Spire lære om temperatur, trykk og fuktighet i atmosfæren, og mate det inn i værmodellen. Det er en metode som kalles GPS-radio okkultasjon. Akkurat nå samler satellittene rundt 1000 GPS-signaler, hvis spor har krysset de øvre planetene hver dag.

Prosjektet startet med amerikanske GPS-satellitter, men selskapet la til evnen til å bruke signaler fra EUs Galileo-konstellasjon. Og med bare en programvareoppdatering, sier Allain, kan satellittene suge informasjon fra en hvilken som helst posisjon og navigasjonssatellitt, forutsatt at de får tillatelse fra FCC. (Vil Spire bruke data fra Kinas BeiDou-nettverk? Allain kan "verken bekrefte eller nekte".)

Mye av dataene som kommer inn i værmeldinger kommer nå fra NOAA. Og mens byrået har hatt, og snart vil ha, flere radio-okkultasjonssatser av seg selv, er det interessert i å lære om det også kunne kjøpe slike data. Det er som hvordan NASA nå betaler SpaceX for noen av lanseringene i stedet for å sende opp alle sine egne raketter. I 2016 tildelt NOAA Spire og et selskap som heter GeoOptics, som bruker samme teknikk, små tilskudd for å demonstrere at deres data kan potensielt forbedre NOAAs værmeldinger. Selskapene hadde til 30. april 2017.

Men piloten gikk ikke som planlagt: På grunn av lanseringen forsinket, hadde GeoOptics ikke engang noen satellitter i bane før slutten av prøveperioden. Allain sier at NOAA var fornøyd med Spires kvalitet (en uttalelse jeg ikke kunne bekrefte med NOAA på grunn av regjeringens nedleggelse), men at "de var litt misfornøyde med beløp av dataene. "Spire hadde også startforsinkelser, så det hadde ikke sin fulle flåte satellitter i bane og klarte bare å samle ønsket mengde data mot forsøkets slutt. (I dag samler satellittene det samme beløpet de gjorde totalt, under NOAA-prøven.)

Likevel initierte NOAA en andre runde, med strengere og strengere krav. Det ga andre kontrakter til Spire og GeoOptics (som nå har noen faktiske satellitter), og en til PlanetIQ (som ikke, men også planlegger å bruke radio okkultasjon).

NASA har et lignende program. Spire nektet en kontrakt der. Så også et selskap som heter Planet, som driver en stor satellittflåte som viser hele jordmassens jord hver dag, og DigitalGlobe, som selger bilder så høyt at du kan se en bærbar datamaskin fra rommet.

Vitenskapsorganer er ikke de eneste som ser potensialet i bommen av private små satellitter: National Geospatial Intelligence Agency (NGA) og National Reconnaissance Office, dine favoritt spionesentre, har Commercial GEOINT Aktivitetsprogram. Og Spire, sammen med Ball Aerospace, har allerede levert NGA-dataene om skipstrafikk i nordområdene.

Som bringer oss til skip. Allain trekker opp en plan jord, dekket i fargede trekanter som markerer båtens steder. De klynger langs kysten, diffus over det åpne hav, og slører ned de indre elvene. Hver representerer et fartøy utstyrt med et "AIS" fyrtårn, som sender informasjon som hvem den er, hvor den går, og hvor fort. Internasjonal lov krever visse kommersielle skip, passasjerskip og de som transporterer farlig gods for å få systemet om bord. Kapteinene er vanligvis pålagt å forlate enheten mens de navigerer, og før de løses. Mens mottakere på bakken ikke kan se disse sendingene når skip krysser havet, kan satellitter. Og Spire er ikke den eneste som driver med det. Andre, som ExactEarth og OrbComm, har allerede etablert seg.

Likevel er det problemer Spire håper det er godt egnet til å løse. For eksempel: pirater. Det første en pirat vil gjøre er å slå av AIS. Men fordi Spires satellitter vil ha et sett med "og så var det her og da var det der" stillinger for et gitt skip, vet selskapet sitt siste sted til en rimelig presisjon. Noen kan sende disse koordinatene til en partners bildeopptak satellitt, og det satt kunne da se det – potensielt i å stjele en forsendelse av TV. Også blir AIS-signaler noen ganger ødelagt, spesielt i overfylte områder som Sør-Kinahavet, hvor sendingene forstyrrer hverandre. Et skips identifikasjon kan komme gjennom som "SS FUNXX12AA! ~", Eller et fartøy kan si: "Jeg er nær Australia, ok nå litt lenger fra Australia, men nå i arktisk."

"Det ble ikke teleportert," sier Allain. (Eller gjorde det?) Maskininlæringsalgoritmer kan bidra til å sortere disse krypterte meldingene ut.

Fly-sporing av Spires operasjon er i utgangspunktet en kopi-lim av AIS-systemet, men dette programmet er fortsatt på vei opp, med de første satellittene som har lansert i slutten av 2018. Allikevel bytter Allain til en visning av en jord plastered med fly -Green og rød og gul og oransje ikoner, som ser ut som flygende falleblader. Klikk på en, og den informerer deg om hvem den er og hva dens intensjoner er.

Og interesserte kan kombinere sine egne data med Spire's-som gruveselskapet som ønsker å vite når det er værbestemt å trekke sine arbeidere ut av bakken, mer presist og forutsigbart enn dagens metode: en spotter som sier "De skyene ser mørke ut. "Eller som den (ikke-avslørte) supersoniske jet maker som er interessert i å forutse når og hvor skyer kan absorbere sine soniske bommer, slik at det kanskje kan fly raskere over befolkede områder.

For disse aspirasjonene har Spire fått rundt $ 140 millioner av investering, pluss de mindre offentlige kontrakter. Å være den første big-big dollar mottakeren i en gitt sektor gir monopolistisk fordel. "Mest [venture capitalists], hvis de investerer i en bestemt vertikal, ville de aldri investere i et annet selskap, sier Sumanta Pal, en analytiker hos konsulentfirmaet Northern Sky Research. "De ville aldri investere i en konkurrent."

Men til hvem mye er gitt, er mye nødvendig. Og selskaper som Spire and Planet, som har fått rundt 183 millioner dollar av investering, har mye å vise for seg selv. Planet tar flotte bilder, som snakker flytende for seg selv. Men når du har rare bilder uten bilder, kan snakkingen bli tøffere. "Det ser alltid ut til å være flere hindringer og blokkeringer, og en lengre tid i overbevisende kunder at dataene dine har verdi," sier Dallas Kasaboski fra Northern Sky.

"Selger er alltid vanskelig," admitterer Allain.

Men i det minste i henhold til den nyeste utgaven av Northern Skys satellittbaserte jordobservasjonsrapport, kunne markedet for satellittindustrien uten bildeserie hoppe til nesten 255 millioner dollar innen 2027. Mye av det (mye mer enn i dag) vil trolig være fra analyse og tolkning, ikke rå data, et skifte som for tiden er i gang i den mer tradisjonelle satellittbildesektoren. Likevel, disse analytikerne utfordrer at markedet bare står for 4 prosent av jordobservasjonsinntektene åtte år fra nå. Og da disse årene går, vil verdensomspennende selskaper av alle slag smelte sammen, kjøpe hverandre, kjøpe seg, selge seg selv eller bare dø. Den slags konsolidering har allerede startet, og mer kommer trolig på. "Vi liker å si her," Ikke alle vil fly, "sier Kasaboski.

Men Spires ansatte er optimistiske, selv om de må forklare radio okkultasjon oftere enn de vil. I hjørnet av konferanserommet sitter en modell av selskapets smallsat på en overflate, og falske solarammer utvides fra kroppen. Åtte av selskapets satellitter nettopp lansert fra Russland, 27. desember 2018.

Det er likevel en gammel gammel hatt. Etter å ha vært gjennom mange lanseringer, observerer selskapet nå dem med chill. "Vi har ikke lanseringsfester," sier Allain. På grunn av de uunngåelige og noen ganger lange forsinkelsene, "måtte vi kjøpe uperperabel mat."

Ingen ønsker en feiring fylt med Wien pølser og hermetisert erter. Det er en atmosfære – "Party som det er apokalypsen", som Allain sier det – at kontoret ikke trenger.


Mer fra CES 2019