Занимающаяся сбором космических данных компания Pixxel – результат сильного стремления исследовать то, что находится за пределами нашей планеты. Любовь её основателей к космосу и космическим технологиям привела к появлению инноваций, которые способны оказать долгосрочное влияние на такие области, как сельское хозяйство и мониторинг загрязнения окружающей среды.
Такая уникальная идея, как основание компании по сбору космических данных, может возникнуть только в результате глубокой страсти к этой теме и желания углубиться в неё. «Мы всегда интересовались космосом и выросли, слушая и читая о подвигах ISRO в начале 2000-х годов», – говорит Кшитидж Кханделвал, соучредитель и технический директор Pixxel, ссылаясь на своего партнёра Аваиса Ахмеда.
Дуэт познакомился в университете BITS в Пилани. Вскоре после знакомства ребята вели совместную работу в составе команды Hyperloop India, одним из основателей которой был Ахмед. Как финалисты проходившего в 2017-м году конкурса SpaceX Hyperloop Pod, они создали прототип капсулы Hyperloop, доставили его в штаб-квартиру SpaceX в Лос-Анджелесе и представили Илону Маску. «После окончания конкурса мы рассматривали иные задачи, которые можно было бы решить, при этом сделав что-то в космосе, и решили попробовать принять участие в конкурсе IBM Watson AI XPRIZE», – отмечает Кханделвал.
Их целью было создание космической технологии с инструментами искусственного интеллекта, которые можно было бы использовать, чтобы оказать долгосрочное влияние в таких областях, как сельское хозяйство и мониторинг загрязнения окружающей среды. Они начали с создания моделей ИИ, которые могли бы принимать терабайты спутниковых изображений и извлекать из них паттерны и закономерности, чтобы помочь решить проблемы в сельском хозяйстве, прогнозировать урожайность и отслеживать распространение определённых вредителей и болезней, обнаруживать незаконную добычу полезных ископаемых, предотвращать стихийные бедствия и лесные пожары и минимизировать их последствия.
Изобретение из необходимости
Имеющиеся в свободном доступе для анализа спутниковые снимки Земли в большинстве случаев были многолетней давности. Это было важно, потому что команда не могла исправить то, чего не могла увидеть. «Чтобы проверить, действительно ли это является проблемой мирового масштаба, мы обратились ко множеству компаний в Европе и США, которые анализировали спутниковые снимки в поисках данных. Получив почти единогласный ответ о том, что нехватка насыщенных информацией космических снимков действительно существует, и что компании будут готовы платить за такие данные, мы поняли, что появляется развивающийся рынок для нового вида спутниковых изображений», — рассказывает Кханделвал.
Так родилась идея создания компании Pixxel, которая была основана в начале 2018-го года с целью создания группировки микроспутников, способных делать гиперспектральные снимки. «Идея заключается в том, чтобы иметь возможность ежедневно получать снимки любого места планеты, предоставляя изображения и инструменты для работы с ними, которые позволили бы организациям по всему миру обнаруживать, отслеживать и прогнозировать глобальные явления в режиме реального времени», — объясняет он.
«У нас были разные мотивы создания Pixxel, но в одном мы сошлись точно – это любовь к космосу и космическим технологиям. Я получил настоящий кайф от работы над самыми сложными инженерными задачами, над которыми никто больше не работал, и возможности отправить технологию в космос. Для Аваиса посещение завода SpaceX в Лос-Анджелесе стало определяющим моментом, когда он понял, что хочет сделать что-то в космической индустрии. Так или иначе, мы хотели построить что-то подобное SpaceX, Airbus или Boeing, потому что здесь, в Индии, ничего подобного не существовало. Создание группировки для наблюдения за Землёй – средство для достижения этой цели», – говорит он, рассказывая о мотивах основателей компании.
В команде Pixxel хорошо сочетаются люди, обладающие глубокими знаниями в отрасли, а также талантливые молодые инженеры, увлечённые решением задач и привнесением гибкости в процессы разработки аппаратного и программного обеспечения в традиционно медленную космическую отрасль. «Сейчас в нашей команде почти 50 человек, имеющих разное образование; многие из них являются выпускниками лучших учебных заведений Индии, таких как IITs, IIST или BITS. У нас также есть несколько человек, которые ранее работали в таких организациях, как ISRO, Team Indus и других», – добавляет Кханделвал.
Решение проблем с помощью технологий
Поскольку Pixxel занимается космическими данными, в её деятельности есть два важных аспекта: создание необходимой инфраструктуры в космосе и на земле путём развёртывания спутниковой группировки, а также разработка программных инструментов, позволяющих людям беспрепятственно работать с полученными со спутников данными. По словам Кханделвала: Сейчас мы нацелены создать группировку из малых спутников размером с мини-холодильник, оснащённых гиперспектральными камерами, позволяющими наблюдать различные явления на Земле в десятках спектральных диапазонов, а не в доступных на данный момент от четырёх до двенадцати. После передачи данных наша платформа и наземные инструменты позволят нашим клиентам получать доступ к спутниковым снимкам и анализировать их, извлекая информацию для применения в таких секторах, как сельское хозяйство, охрана окружающей среды, энергетика, лесное хозяйство и мониторинг загрязнения окружающей среды, решая такие проблемы, как выявление болезней сельскохозяйственных культур, а также мониторинг здоровья лесов и биоразнообразия в масштабе.
Понимание гиперспектральной визуализацииПытаясь объяснить работу этой технологии, Кханделвал замечает, что фундаментальный принцип построения гиперспектральных изображений базируется на спектроскопии.
Когда мы используем камеру смартфона, снимающую изображения в диапазоне длин волн красный-зелёный-синий (RGB), захватываемые нами полосы спектра довольно широкие, что затрудняет распознавание информации, выходящей за рамки визуально понятной. В случае с гиперспектральной съёмкой мы захватываем свет в нескольких узких диапазонах длин волн, что позволяет нам “проникнуть” в химический состав получаемого изображения. Таким образом, вместо того чтобы сказать вам, является ли конкретный участок фермы зелёным или нет, мы можем выяснить, какая культура на нём растёт, определить содержание хлорофилла в её листьях, влажность почвы, стадию роста и получить целый ряд других сведений.
Гиперспектральная съёмка из космоса способна помочь в решении насущных проблем, которые современные спутники увидеть не могут. Когда команда Pixxel только начинала свою работу, она анализировала спутниковые снимки из существующих источников, пытаясь найти решения таких проблем, как обнаружение вредителей и болезней на посевах, а также загрязнение воздуха, почвы и водоёмов.Мы поняли, что большая часть доступных на данный момент спутниковых данных являются редкими и дорогостоящими. При этом они не позволяют выйти за определённые рамки в поиске решений этих проблем. Если данные доступны бесплатно или за малую цену, они недостаточно качественны, чтобы даже начать поиск этих решений. Тут-то мы и почувствовали, что у Pixxel есть возможность вмешаться и создать эту технологию.
Первая миссия Pixxel, направленная на демонстрацию технологии, называется ANAND. Компания запустит спутник с гиперспектральной камерой видимого и ближнего инфракрасного диапазона. Идея заключается в том, чтобы проверить технологии спутника и камеры, получив образцы снимков, которые можно использовать для проверки различных вариантов использования гиперспектральных изображений.
Гиперспектральная съёмка принесёт пользу множеству отраслей
Кханделвал утверждает, что проводимая Pixxel гиперспектральная съёмка будет очень точной и проходить в режиме реального времени, что даст преимущества целевого мониторинга, локализованного обнаружения проблем и сверхоптимизированных решений в каждом секторе по всему миру.
Благодаря своей технологии, компания будет способна помочь в картировании и наблюдении лесного покрова; измерении и обращении вспять процесса обезлесения; измерении климатических рисков, таких как наводнения, голод и лесные пожары; отслеживании использования природного капитала и его влияния на будущую экономическую и экологическую устойчивость; обнаружении опасных материалов и принятии своевременных мер по предотвращению связанных с ними неприятностей; мониторинге водных ресурсов и их рациональном использовании.
По словам Кханделвала, правительство может усмотреть потенциал гиперспектральной съёмки в её применении к мониторингу военных ресурсов и перемещения войск для оказания помощи в чрезвычайных ситуациях, обнаружению утечек химических веществ на различных ландшафтах, мониторингу состояния внутренних водных путей, а также железных дорог на региональном и национальном уровнях.
Преодолевая препятствия
Космонавтика – это дорогостоящая сфера деятельности, требующая доступа к большим средствам. В марте этого года компания Pixxel привлекла около 7,3 миллиона долларов. В прошлом году она получила 5 миллионов долларов в рамках посевного инвестиционного раунда с участием известных институциональных венчурных фирм Lightspeed India и Blume Ventures. По словам Кханделвала:
Финансирование помогло нам продолжить реализацию плана по созданию спутниковой группировки из 30 аппаратов к 2023-му году. Мы с нетерпением ждём запланированного на конец этого года запуска спутника ANAND и будем использовать полученные средства для ускорения процесса разработки наших будущих миссий. Мы также совершенствуем объекты инфраструктуры и недавно открыли новое предприятие в Бангалоре.
Pixxel – одна из первых компаний в мире, которая занимается созданием коммерческих гиперспектральных спутников. С 2019-го года фирма работает с клиентами, испытывающими потребность в спутниковых снимках различных географических регионов. «Я думаю, что мы выделяемся прежде всего с точки зрения доступности и скорости, с которой хотим реализовать наши решения. Мы намерены сделать гиперспектральные снимки легкодоступными и простыми в использовании». К тому же, растущий импульс, придаваемый правительством сектору космических технологий, позволяет частным игрокам вроде нас, выходить на рынок и способствовать переменам. Мы очень надеемся, что это поворотный момент для частной космонавтики в Индии. Более свободное регулирование сектора сыграет ключевую роль в стимулировании инноваций и позволит индийским стартапам конкурировать на мировом рынке», – добавляет он.
С учреждением организации IN-SPACe космическая отрасль Индии стала более прозрачной, и Pixxel тоже получила от этого свою выгоду, поскольку компании стали доступны испытательные объекты ISRO в Спутниковом центре им. Рамачандра Рао (U R Rao Satellite Centre). «ISRO и команда IN-SPACe оказали большую поддержку и были оперативны в своих действиях. А учитывая новую политику по опубликованным проектам в области спутниковых коммуникаций и дистанционного зондирования, мы смотрим в будущее с оптимизмом», — говорит Кханделвал, завершая свою речь на позитивной ноте.
Источник: Alpha Centauri