L’imagerie orbitale est l’une des catégories les plus en vogue de la nouvelle industrie spatiale, mais elle ne se limite pas à l’œil (humain). Pixxel a levé 25 millions de dollars pour lancer une constellation de satellites qui fourniront des images hyperspectrales de la Terre : une tranche plus large du spectre électromagnétique qui peut révéler toutes sortes de détails non visibles par les caméras ordinaires.
Fondamentalement, la capacité de regarder à des kilomètres au-dessus de la surface de la planète offre toutes sortes d’opportunités. Mais tout comme vous avez besoin de plus qu’un simple appareil photo numérique dans un laboratoire, il en va de même pour l’imagerie orbitale.
Un outil supplémentaire que vous pourriez trouver dans un laboratoire est un spectromètre, qui fait exploser un objet ou une substance avec un rayonnement, enregistrant quelles fréquences sont absorbées ou réfléchies, et dans quelle mesure. Tout a une signature spectrale différente, ce qui signifie que même des matériaux étroitement liés – par exemple, deux types du même minéral – peuvent être distingués l’un de l’autre.
L’imagerie hyperspectrale est un processus similaire sous forme de caméra, et le faire depuis l’espace vous permet de trouver les signatures spectrales d’une région entière dans une seule image. La NASA et d’autres agences le font à des fins d’observation planétaire, et maintenant Pixxel s’appuie sur le travail qu’il a fait pour lancer une constellation de satellites qui fourniront une couverture hyperspectrale à la demande.
Rendu CG du satellite Pixxel.
Le fondateur et PDG Awais Ahmed a déclaré que, comme pour d’autres industries spatiales naissantes, une combinaison de technologie en déclin et de lancements fréquents et peu coûteux a rendu l’entreprise possible. Il a franchement admis que la NASA avait marché pour que Pixxel puisse fonctionner, mais il ne s’agit pas seulement de réorienter la technologie financée par les contribuables. Vous pourriez considérer la mission EO-1 et l’ensemble de données hyperspectrales Hyperion comme les premières études de marché.
« Hypérion est à environ 30 mètres [per pixel] ou alors en résolution, ce qui est idéal à des fins scientifiques. Mais vous devez descendre à environ 5 mètres – sinon, cela n’a aucun sens pour ce que nous faisons », a expliqué Ahmed.
La constellation Pixxel, même si elle ne sera pas exactement nombreuse à six satellites (trois lancés plus tard cette année et trois autres au début de la prochaine), sera en mesure de fournir cette résolution de 5 mètres sur une grande partie de la Terre environ toutes les 48 heures. Il y a déjà un satellite de test là-haut qui renvoie des échantillons d’images, et un oiseau de deuxième génération montera le mois prochain. Les versions de production sont plus grandes et ont plus de matériel à l’intérieur pour améliorer la qualité et la quantité d’images prises.
Ahmed a déclaré que la société a déjà des dizaines de clients alignés pour les données qu’elle fournira éventuellement, sinon les images provenant déjà des satellites de test. Ces entreprises ont tendance à appartenir aux secteurs de l’agriculture, des mines, du pétrole et du gaz, où des levés réguliers de vastes étendues de terres sont importants pour les opérations en cours.
La résolution de 5 mètres entre en jeu ici, car il y a des fonctionnalités qui se produisent à petite échelle qui seraient perdues ou moyennées sur une plus grande. Si vous cartographiez un continent, une résolution de 30 mètres est exagérée, mais si vous vérifiez les marges d’un lac pour les produits chimiques nocifs ou un champ pour la déshydratation, vous voulez être aussi précis que possible.
Crédits image : Pixell
L’imagerie hyperspectrale en révèle également plus, car la lumière visible traversera des émissions comme le méthane, ou montrera une couleur similaire pour deux matériaux très différents. Si le lac présente une décoloration foncée sur le bord, s’agit-il d’algues, d’une étagère sous la surface ou d’un ruissellement industriel ? Difficile de dire quand c’est juste « bleu » et « bleu foncé ». Mais les images hyperspectrales couvrent une bien plus grande partie du spectre, produisant une image riche difficile à comprendre intuitivement pour les humains. Tout comme les oiseaux et les abeilles peuvent voir l’ultraviolet et cela change leur perception du monde, il nous est difficile d’imaginer à quoi ressemblerait le monde si nous pouvions voir dans la longueur d’onde de 1 900 nanomètres.
Juste comme exemple simple montrant l’échelle ici, ce graphique de la NASA montre les signatures spectrales de trois minéraux de 0 à 3 000 nanomètres de longueur d’onde ; J’ai grossièrement mis en évidence la partie visible à la vision humaine en bleu :
Crédits image : Robert Simmon / NASA
Comme vous pouvez le voir, il reste beaucoup sur la table.
« Nous avons des centaines de couleurs avec lesquelles jouer. Cela vous aide à voir, dans le sol avec un nutriment spécifique, est-il sursaturé ou sous-saturé ? Chacun de ceux-ci se manifeste par un changement mineur dans ce spectre lisse dans l’imagerie hyperspectrale. Mais c’est invisible en RVB », a déclaré Ahmed.
Les capteurs de Pixxel collectent plusieurs centaines de « tranches » du spectre, alors que les appareils photo ordinaires n’en capturent en réalité que trois : le rouge, le bleu et le vert. À titre de comparaison, les satellites de Planet ont une poignée de tranches utiles supplémentaires, créant ce qu’on appelle multispectral l’imagerie, qui est meilleure que le RVB ordinaire. Mais lorsque vous assemblez des dizaines ou des centaines de tranches, vous obtenez une image plus complexe et représentative (et à un moment donné, vous commencez à l’appeler hyperspectrale à la place). Dans le tableau ci-dessus, plus de tranches signifient que les courbes sont plus précises et probablement plus exactes.
Bien qu’il existe d’autres entreprises qui recherchent l’imagerie orbitale hyperspectrale, aucune n’a lancé de satellite fonctionnel renvoyant actuellement des données, ni atteint la résolution de 5 mètres et la gamme de tranches de spectre que Pixxel fait. Ainsi, même s’il y aura probablement de la concurrence dans l’espace, cette constellation sera probablement en tête.
« La qualité de nos données est la meilleure – et un bonus est que nous le faisons d’une manière beaucoup moins coûteuse », a déclaré Ahmed. « Nous sommes entièrement financés par la première constellation. »
La série A de 25 millions de dollars a été dirigée par Radical Ventures, avec la participation de Jordan Noone, Seraphim Space Investment Trust Plc, Lightspeed Partners, Blume Ventures et Sparta LLC.
L’argent ira bien sûr à la construction et au lancement des satellites, mais Pixxel travaille également sur une plate-forme logicielle afin que les clients n’aient pas à créer une pile d’analyse hyperspectrale à partir de zéro. Ils ne peuvent pas simplement réutiliser ce qu’ils ont – il n’y a littéralement jamais eu de données comme celles-ci disponibles auparavant. Ainsi, Pixxel construit « une plate-forme généralisée avec des modèles et des analyses intégrés », a déclaré Ahmed. Ce n’est pas tout à fait prêt à montrer publiquement, cependant.
Le service commercial de Pixxel devrait être opérationnel au premier ou au deuxième trimestre 2023, en attendant les incertitudes habituelles liées à l’espace.