Spustenie satelitných snímok EOI Space prekročilo Údolie smrti letom nízko

Keď v roku 2020 získala ocenenie AFWERX za vývoj malých, nízko letiacich satelitov, Earth Observant, teraz známy ako Priestor EOI, bola hŕstka ľudí presvedčených, že by mohla preniknúť na trh so satelitnými snímkami. Teraz startup presvedčil japonského IT giganta, ÚDAJE NTT, môže poskytnúť snímky s ultravysokým rozlíšením takmer v reálnom čase z nie tak vysokej zeme.

Pred dvoma týždňami spoločnosť EOI Space oznámila dohodu o distribúcii s NTT DATA, ktorá prináša bohato podrobné obrázky zo súhvezdia spoločnosti na veľmi nízkej obežnej dráhe Zeme (VLEOLEO
) optických zobrazovacích satelitov zákazníkom na japonskom trhu. „Zákazníci“ je v podstate eufemizmus pre koncových používateľov obrany a bezpečnosti japonskej vlády, druhého najväčšieho spotrebiteľa komerčných snímok na účely národnej obrany a bezpečnosti po vláde USA.

Dohoda, ktorá bola pôvodne ocenená na 70 miliónov dolárov, nie je len finančnou ranou pre EOI Space, ale aj dôležitým overením jej produktu a stratégie zo strany rešpektovanej nadnárodnej spoločnosti konajúcej v mene jedného z najdôležitejších spojencov Ameriky. V kombinácii s kľúčovým kapitálom od investorov, ktorí sú presvedčení o potenciáli konštelácie VLEO spoločnosti EOI Space, kontrakt prepravil nízko letiacu spoločnosť cez takzvané Údolie smrti do úpätia hôr, na ktoré má dobrú šancu vyšplhať sa.

Obchodný model EOI Space ťaží z technologického nápadu, o ktorom sa diskutovalo už desaťročie, no doteraz nebol realizovaný – vysielanie množstva malých zobrazovacích satelitov do relatívne nízkych nadmorských výšok.

Stingray

Jadro príbehu EOI, keď som prvýkrát zakryl to v roku 2020 bola jeho príťažlivosť pre americké letectvo založená na plánoch vybudovať sieť malých satelitov vo VLEO. Satelity, ktoré lietajú na nízkej obežnej dráhe Zeme (LEO), zvyčajne stúpajú do nadmorskej výšky 500 kilometrov (310 míľ) alebo vyššie nad zemou. EOI navrhla lietať so svojimi vtákmi vo výške asi 250 km (155 míľ), čo je výška viac-menej v zemskej atmosfére.

Stratégia prichádza s niektorými nevýhodami, ako je aerodynamický odpor, účinky slnečného vetra a silná gravitačná sila, ktoré sú dostatočne významné na to, aby sa obežná dráha kozmickej lode rozpadla za menej ako päť rokov, čo si vyžaduje zmeny v tradičných dizajnoch. Existujú však aj skutočné výhody.

Lietanie v nižšej nadmorskej výške vo všeobecnosti zlepšuje rozlíšenie optických senzorov, rádiometrický výkon (infračervené/mikrovlnné senzory) a geopriestorovú presnosť. Nízka obežná dráha umožní satelitom Stingray zachytiť takmer v reálnom čase 15 cm snímky s vysokým rozlíšením. To je rádovo lepšie ako väčšie, vyššie letiace optické satelity popredných komerčných poskytovateľov snímok. maxes a Airbus ktoré snímajú fotografie s maximálnym rozlíšením 30 cm.

Okrem veľmi vysokého rozlíšenia videl AFWERX potenciál v distribuovanej odolnosti konštelácie nízko letiaceho satelitu. Blízkosť, ktorú poskytuje VLEO, môže znížiť požiadavky na požadovanú veľkosť užitočného zaťaženia (optické, radarové alebo komunikačné) a tým aj náklady.

Každý Stingray bude na veľkej strane pre malé sedenie s hmotnosťou približne 330 kilogramov (728 libier). Telo kozmickej lode alebo „autobus“ bude mať dĺžku dva metre (6.5 stôp) a s rozmiestnenými solárnymi panelmi bude mať dĺžku približne štyri metre. Pritom sú oveľa menšie a lacnejšie ako väčšina satelitov s optickým zobrazovaním. Ich dizajn – pre päťročnú životnosť v nadmorskej výške 250 km – ponúka flexibilitu na doplnenie konštelácie v krátkych časových cykloch novými senzormi alebo inými schopnosťami a ich nízka nadmorská výška/malá veľkosť uľahčuje ich obežnú dráhu.

Prvý zo 60 plánov EOI Stingrays vytvoriť svoju konšteláciu odštartuje v januári 2024 ako súčasť spoločnej misie SpaceX na jednej z rakiet Falcon 9 spoločnosti. Stingray sa rozmiestni od Falconu vo vzdialenosti približne 500 km a prepracuje sa na svoju obežnú dráhu VLEO. Keď sa tam dostane, poletí so štandardným štvorpásmovým multispektrálnym (blízko infračerveným) optickým senzorom od vonkajšieho poskytovateľa, ktorý EOI integruje do svojej zbernice.

Ako Stingrays postupne spúšťajú a pripájajú sa k konštelácii (do konca roku 2024 môže byť vo VLEO až šesť), EOI plánuje integrovať svoju vlastnú optickú užitočnú záťaž, ako aj prepojený výpočtový klaster GPU (grafická procesorová jednotka) a svoj vlastný pohonný systém. . „Pre nás je kľúčové, aby sme sa postupom času stali čo najviac vertikálne integrovaní,“ hovorí spoluzakladateľ EOI a hlavný riaditeľ príjmov Paul Smith. „Takto sa vyhneme dodacej lehote. Práve teraz existujú rok až rok a pol dodacia lehota pre komponenty, ktoré vás skutočne vrátia späť. Tomu sa chceme vyhnúť."

Satelity EOI sa tiež vyhnú oneskoreniam v doručovaní snímok, ktoré prichádzajú s pozemnými spracovateľskými stanicami tým, že vykonajú značné množstvo spracovania obrazu (na použitie je potrebné spracovať a naformátovať nespracované optické obrazové údaje) na palube každého Stingray pomocou metód okrajového výpočtového výkonu namiesto jednoduchého odosielania. nespracované údaje na pozemnú stanicu.

„Naším cieľom je, aby [snímkové údaje] preskočili tradičné zásobníky spracovania pozemných staníc,“ povedal Smith v roku 2020. „Vedeli sme, že je to dôležité, nevedeli sme, aké dôležité je. Ale po rozhovore s letectvom a armádou bolo celkom jasné, že získavanie údajov rýchlejšie je ich základnou túžbou. Je to niečo, čo hľadajú, aby sme to urobili všetci tam vonku vo vesmíre.“

Vďaka svojej obežnej dráhe VLEO konštelácia Stingray zaškrtáva ďalšie políčko – lieta pod čoraz frekventovanejšou, vesmírnym odpadom zamorenou štvrťou LEO nad 500 km. V roku 2021 Peter Beck, generálny riaditeľ startupu Rocket Lab, potvrdil, že obrovské množstvo objektov v LEO stále viac sťažuje nájdenie jasnej cesty pre rakety na vypustenie nových satelitov. Rakety „sa musia pokúsiť dostať sa medzi tieto [satelitné] konštelácie,“ povedal Beck pre CNN s odkazom na satelity Starlink od SpaceX.

Príťažlivosť odolnej, nízko lietajúcej konštelácie, ktorá je schopná zhotovovať detailné snímky a rýchlo ich posielať priamo zákazníkom, bola niečo, na čo zakladatelia EOI vložili svoje čipy, keď spoločnosť v roku 2017 zakladali.

Prechod údolím

„Od roku 2020 sme prešli dlhú cestu,“ hovorí Smith. "Získali sme grant od AFWERX a urobili sme všetku prácu, ktorá bola zakázaná, naučili sme sa veľa o našom dizajne autobusu a optickom zaťažení."

Financovanie SBIR (DoD Small Business Innovation Research) umožnilo trom spoluzakladateľom startupu prejsť na prácu v podniku na plný úväzok, čo je druh evolúcie malého podnikania, o ktorý sa pokúšali AFWERX a jeho odchádzajúci riaditeľ, plukovník Nathan Diller. inkubovať opakovane od roku 2019.

Smith hovorí, že táto cena bola kľúčová nielen pri podpore výskumu, ale aj v tom, že poskytla CEO a spoluzakladateľovi Earth Observant Christopherovi Theinovi priestor na oddych, aby sa mohol sústrediť na zabezpečenie financovania série A od anjelského investora. Spoločnosť následne založila svoje ústredie v Louisville, CO, predmestí severne od Denveru, ktoré je známe koncentráciou mladých leteckých spoločností a rezidenčným fondom talentov. EOI najala viac ako 50 ľudí, upevnila svoj dizajn a získala štartovací slot so SpaceX.

To, čo sa často prehliada v dnes už známej diskusii „Údolie smrti“ (obranno-letecký štart od počiatočného výskumu a vývoja až po získanie prípadnej vládnej zmluvy), je potenciálna podpora, ktorú granty SBIR/STTR poskytujú vznikajúcim firmám pri prilákaní súkromného kapitálu. Pre EOI bola investícia 15 miliónov dolárov poskytnutá jej anjelom kľúčová na to, aby postúpila podnikanie dostatočne ďaleko, aby prilákala NTT DATA.

„Neviem, že by sme sa dostali do takého kola A, tých anjelských investorov, keby nebolo tej americkej vládnej zmluvy,“ uznáva Thein. "Neviem, či by sme dosiahli dohodu s NTT bez oboch predchádzajúcich vecí."

Thein vlastne pred desiatimi rokmi prerušil založenie spoločnosti VLEO na satelitné snímky, ale načasovanie ešte nebolo priaznivé. „Už počas existencie tejto spoločnosti [EOI] som si všimol, že najmä v rámci americkej vlády vládol pocit, že to nie je možné dosiahnuť. Teraz vidíte vyskakovacie okno viacerých programov, ktoré robia presne túto vec. Nastal posun mysle, keď sme to prijali ako cestu vpred.“

Pre Theinovo pozorovanie nemusí existovať lepšia podpora ako nedávne založenie novej obchodnej jednotky národnej bezpečnosti spoločnosti SpaceX hviezdny štít. Aj keď sú podrobnosti o tom, čo je údajne činnosť zameraná na obranu a konšteláciu na pozorovanie Zeme, obmedzené, nová dcérska spoločnosť Elona Muska tvrdí, že sa spočiatku zameria na vývoj snímačov a satelitov na zobrazovanie Zeme. Ak sa konštelácia Starshield pripojí k Stingrays EOI Space vo VLEO, nebude to žiadne prekvapenie.

Keď NTT DATA súhlasila s obchodom s malou americkou firmou, pravdepodobne rozpoznala posun vo vnímaní satelitných sietí VLEO a príležitosť dostať sa na prízemí. Hodnota 70 miliónov dolárov v tlačovej správe NTT predstavuje jej odhad hodnoty predaja snímok, ktoré získa od EOI ako súčasť exkluzívneho nákupu predbežných údajov pre japonský trh v hodnote 8 miliónov dolárov do roku 2028.

Okrem predajnej exkluzivity táto dohoda poskytuje NTT zabezpečený prístup k úlohám Stingray satelitov. Smith vysvetľuje, že iné siete poskytovateľov snímok sú niekedy odklonené od komerčných úloh v regióne kvôli ich strategickému významu a rýchlym informáciám, ktoré vlády (USA/Spojenci) môžu vyžadovať v oblasti, ktorú nazýva „tvrdá štvrť“. Hlavnou hnacou silou dohody bola priorita úlohy a tiché uznanie hodnoty, ktorú budú mať údaje EOI 15 cm.

Zmluva tiež predstavuje prijateľnú, dokonca žiaducu medzinárodnú investíciu v aréne, v ktorej je vláda USA obzvlášť citlivá na cudzie peniaze. NTT mala v EOI Space dostatok dôvery na to, aby prevzala menší majetkový podiel (približne 3 percentá), čo predstavuje ďalšie 2 milióny dolárov v investícii do EOI Space.

Zakladatelia EOI odolali pokušeniu vziať si ruské alebo iné zahraničné financovanie, keď prekročili Údolie smrti z vlasteneckých a zdravých dlhodobých obchodných dôvodov. To si možno vyžadovalo, aby pracovali tvrdšie, ale vytvára to pôdu pre budúcnosť, v ktorej EOI dúfa, že americké spravodajské a obranné zariadenia budú hlavným zákazníkom.

EOI sa snažila obísť problémy s investíciami zahraničného vlastníctva pomocou toho, čo nazýva programom globálnej aliancie, v podstate programom preferovaných zákazníkov pred nákupom údajov s niektorými prvkami dohody NTT, ktoré by mohli generovať peňažný tok, ktorý potrebuje na urýchlenie svojej expanzie. bez odovzdania vlastného imania offshore subjektom.

Pohľad do budúcnosti zhora

Chris Thein mi pripomenul, že napriek pomalým zmenám na trhu so satelitnými snímkami naďalej dominujú národné štáty, ktorých dopyt po obrane a spravodajstve tvorí 55 % trhu, pričom zvyšok je zmesou komerčných, núdzových, vedeckých a iných zákazníkov.

Airbus a Maxar dominujú na trhu s obranným zobrazovaním s viac ako 50% podielom. "Nemajú hore najviac satelitov," hovorí Thein, "majú satelity s najvyšším rozlíšením." Vojna na Ukrajine ukázala vládam a obyčajným ľuďom silu snímok, dodáva, čím zdôraznil potenciálny dopyt po schopnosti EOI 15 cm.

Zatiaľ čo Airbus a Maxar majú v súčasnosti najsofistikovanejšie a najagilnejšie zobrazovacie satelity, sú zároveň aj najdrahšie. Stratégia EOI je iná. Namiesto využívania niekoľkých veľmi nákladných a veľmi schopných satelitov bude využívať výhody menej vynikajúcich, menej manévrovateľných vtákov sústredených na nízkych synchrónnych obežných dráhach s rôznym sklonom, ktoré ponúkajú rôzne výhodné body a zvýšenú mieru opakovaných návštev.

„Jednotlivý satelit Maxar alebo Airbus môže napríklad robiť mapovanie oblasti oveľa robustnejšie ako [Stingray],“ hovorí Smith. "Ale nesnažíme sa to všetko urobiť s jedným vtákom." Môžeme využiť výkon mnohých satelitov v konštelácii na efektívnejšie pokrytie rovnakých oblastí.“

EOI bude využívať model zobrazovania ako služby. Nižšie predpokladané celkové náklady na jeho konšteláciu pravdepodobne znamenajú nižšie náklady na snímky s lepším rozlíšením ako jeho konkurenti. Povaha jeho jednotlivých malých sadov mu tiež dáva výhodu pri škálovaní. Smith odhaduje, že ich cena je približne 10 % pokročilých vyšších lietajúcich kozmických lodí ich konkurentov.

Vďaka tomu je hora kapitalizácie, ktorú potrebuje EOI Space, menej strmá ako jej rovesníci. Apeluje aj na vládu, ktorú Smith potvrdzuje.

„Vieme, že sa veľmi zaujímajú o to, čo robíme. Podporovali nás a dúfame, že v určitom bode získame stabilné zmluvy. Už nie sme dieťa. Sme skôr tínedžeri pripravení dostať kľúče od auta.“

To bude zrejmé, keď sa Stingrays dostanú do vesmíru, dodáva Smith, fyzický a psychologický signál pokroku. „Vláda zvyčajne nemá o čom hovoriť, kým nie ste vo vesmíre. Potom je to iná hra."

To isté platí pre potenciálnych komerčných klientov, ktorí môžu požadovať rôzne služby nad rámec optického zobrazovania, od obchodovania s komoditami až po monitorovanie verejnej bezpečnosti a energetickej infraštruktúry. Spoločnosť EOI sa zamerala na rozšírenie svojich schopností Stingray na integráciu tepelných, radarových a iných senzorov, ktoré pravdepodobne poskytujú externí výrobcovia. Smith však zdôrazňuje, že spoločnosť sa v dohľadnej budúcnosti zameria priamo na optické užitočné zaťaženie.

Výpočtové algoritmy Stingray edge môžu byť zaujímavé pre zákazníkov, rovnako ako schopnosť konštelácie „tipovať a navádzať“ na iné systémy na obežnej dráhe, spracovávať a odosielať ich údaje priamo klientom.

Spoluzakladatelia spoločnosti však tvrdia, že zatiaľ nechcú predbiehať svoju prvotnú víziu. V skutočnosti je pre startupy ako EOI vhodný čas na to, aby jednoducho využili komoditizáciu štartu, ktorú SpaceX umožnila. Bez takýchto znížených nákladov by veľa inovácií zostalo pochovaných.

"Som optimistický, pokiaľ ide o to, kde sa práve nachádzame," hovorí Smith. „Sme na správnej rovnováhe špičkovej a stabilnej technológie.