近日,在美國(guó)加利福尼亞州的范登堡太空部隊(duì)基地,Pixxel借用SpaceX獵鷹9號(hào)火箭發(fā)射三顆名為“螢火蟲(chóng)”的高光譜成像衛(wèi)星。此次發(fā)射是SpaceX Transporter-12拼車(chē)任務(wù)的一部分。
Pixxel成立至今已有5年并獲得谷歌公司資金支持,此次發(fā)射是高光譜成像技術(shù)領(lǐng)域的里程碑事件之一,艾哈邁德也表示此次發(fā)射開(kāi)啟了“地球觀測(cè)新時(shí)代”。
他告訴媒體:“這是世界上分辨率最高的高光譜衛(wèi)星,也是印度有史以來(lái)第一顆私人商業(yè)衛(wèi)星?!彼€表示,Pixxel是迄今為止唯一一家能夠提供分辨率真正達(dá)到5米的高光譜衛(wèi)星公司。
3顆“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星都已成功從火箭上分離,正運(yùn)行于大約550公里的太陽(yáng)同步軌道上,未來(lái)將能傳回清晰的地球視圖。
“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星自帶推進(jìn)系統(tǒng),這讓它能在精確軌道上停留7年左右。其還擁有5米的分辨率,可以覆蓋40公里寬的帶狀區(qū)域。
高光譜成像是該衛(wèi)星使用的核心技術(shù),這是一種能在數(shù)百個(gè)波段捕獲高精度數(shù)據(jù)的技術(shù)。具體來(lái)說(shuō),該技術(shù)讓“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星能夠捕獲150多個(gè)光譜帶的數(shù)據(jù)。
這是因?yàn)楦吖庾V成像技術(shù)能讓不同分子反射不同波長(zhǎng)的光,從而能夠捕獲更全面的波長(zhǎng)集,進(jìn)而能讓其比同類(lèi)衛(wèi)星提供高出10倍的地球表面信息。
傳統(tǒng)地球觀測(cè)衛(wèi)星往往依賴(lài)于更寬的光譜帶,“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星所使用的窄帶傳感器則能更好地發(fā)現(xiàn)隱藏信息和異常信息。
其還具備每日重訪(fǎng)能力,能在不犧牲細(xì)節(jié)的情況下,針對(duì)大面積受測(cè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè),確保不會(huì)遺漏關(guān)鍵信息。
Pixxel還為“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星構(gòu)建了一款名為Aurora的地球觀測(cè)平臺(tái),該平臺(tái)能讓遙感數(shù)據(jù)集的可視化分析變得更加簡(jiǎn)單。
基于此,“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星能夠捕獲和分析各種電磁光譜的圖像,包括肉眼不可見(jiàn)的波長(zhǎng)和超出當(dāng)前多光譜成像傳感器能力的波長(zhǎng)。
換句話(huà)說(shuō),“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星可以繪制此前看不到的東西,探測(cè)此前探測(cè)不到的東西,并能監(jiān)測(cè)環(huán)境變化和管理自然資源。比如:
1.它能近乎實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)森林砍伐和海洋污染,幫助采礦、石油和天然氣等行業(yè)加強(qiáng)資源管理,確保相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的安全。
2.它還能通過(guò)監(jiān)測(cè)土壤成分、水質(zhì)或大氣條件的細(xì)微變化,讓人們了解農(nóng)作物的內(nèi)部健康狀況。
3.它也能收集有關(guān)雪蓋的分子信息,幫助揭示有關(guān)氣候變化的重要見(jiàn)解。
總的來(lái)說(shuō),“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星旨在為地球打造“健康監(jiān)測(cè)器”,這些高光譜數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)于2025年開(kāi)始提供。
雖然此次發(fā)射的3顆“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星將幫助Pixxel開(kāi)展商用業(yè)務(wù),但是目前它們還無(wú)法做到每天提供覆蓋全球的信息,而是每隔兩到三天才能提供一次數(shù)據(jù)反饋。
正因此,本次發(fā)射的3顆“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星只是該公司實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的其中一部分。2025年二季度,Pixxel還將發(fā)射其他3顆“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星,并計(jì)劃在2026~2027年再發(fā)射18~24顆衛(wèi)星,以便在未來(lái)讓“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星每隔24小時(shí)就能提供一次覆蓋全球監(jiān)測(cè)范圍的信息。
那么,高光譜衛(wèi)星到底是不是一種更有性?xún)r(jià)比的衛(wèi)星?這得從人類(lèi)當(dāng)前所面臨的各種環(huán)境危機(jī)說(shuō)起。
眼下,森林砍伐、石油泄漏和水質(zhì)污染等嚴(yán)重影響著人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展,一些政府和相關(guān)公司正在努力解決這些問(wèn)題。雖然無(wú)人機(jī)也能提供一些數(shù)據(jù),但在大多數(shù)情況下衛(wèi)星往往更有用也更高效。
自20世紀(jì)50年代以來(lái),人類(lèi)就開(kāi)始通過(guò)發(fā)射衛(wèi)星來(lái)捕獲地球表面反射的光波,以此來(lái)監(jiān)控天氣和農(nóng)作物等。
然而,受到云層覆蓋、光照條件和距離等影響,衛(wèi)星圖像會(huì)呈現(xiàn)出不一致且模糊的狀態(tài),而且目前太空中的大多數(shù)衛(wèi)星僅能捕獲可見(jiàn)光譜中的光以及紅外光譜中的幾個(gè)波長(zhǎng)。
基于此,高光譜技術(shù)開(kāi)始邁入衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域。Pixxel首席執(zhí)行官艾哈邁德告訴媒體:“到2029年,衛(wèi)星圖像市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到190億美元。高光譜成像是一種新技術(shù),預(yù)計(jì)可以占到其中的5億~10億美元的份額?!?/p>
而Pixxel所打造的“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星,正是為了探測(cè)、監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)此前衛(wèi)星看不到的威脅。據(jù)介紹,Pixxel的首席執(zhí)行官艾哈邁德在讀大學(xué)期間曾入圍2017年Hyperloop podcompetition決賽(該比賽由SpaceX公司贊助),后來(lái)他受邀前往美國(guó)SpaceX總部演示自己的參賽產(chǎn)品.這段經(jīng)歷激勵(lì)了艾哈邁德的太空創(chuàng)業(yè)夢(mèng)。
再后來(lái),艾哈邁德在印度皮拉尼比爾拉技術(shù)與科學(xué)研究所獲得數(shù)學(xué)碩士學(xué)位,并和校友克希蒂·克漢德瓦爾于2019年創(chuàng)辦Pixxel。
2020年,Pixxel籌到800萬(wàn)美元種子輪融資。2022年,Pixxel獲得2700萬(wàn)美元A輪融資,這是當(dāng)時(shí)印度航天公司籌集到的最大金額,同年埃森哲風(fēng)險(xiǎn)投資公司向Pixxel投了一筆未披露金額的資金,這也是國(guó)際風(fēng)險(xiǎn)投資基金首次投資印度太空公司。
截至目前,Pixxel已籌集到9500萬(wàn)美元資金,主要投資者包括埃森哲風(fēng)險(xiǎn)投資公司和谷歌等公司。Pixxel表示,其已成為全球資金最充足的高光譜成像太空初創(chuàng)公司之一。
除了接受谷歌的投資之外,Pixxel還在探索如何將其高光譜衛(wèi)星獲得的信息與谷歌地圖以及其他谷歌產(chǎn)品相結(jié)合。
在“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星發(fā)射之前,Pixxel已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)商業(yè)化運(yùn)作。2023年,Pixxel獲得為印度政府制造衛(wèi)星的資格。
2024年,美國(guó)國(guó)家航空航天局宣布Pixxel被選為美國(guó)國(guó)家航空航天局4.76億美元商業(yè)小型衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集計(jì)劃On-Rampl的合作伙伴。根據(jù)該合同,Pixxel將向美國(guó)國(guó)家航空航天局及其合作伙伴提供高光譜地球觀測(cè)數(shù)據(jù)。
目前,Pixxel己經(jīng)擁有約65家客戶(hù),其中包含一些衛(wèi)星數(shù)據(jù)付費(fèi)客戶(hù)。艾哈邁德表示,一些客戶(hù)已經(jīng)通過(guò)2021年和2022年該公司發(fā)射的演示衛(wèi)星獲得了高光譜圖像數(shù)據(jù)。
而該公司將于2025年晚些時(shí)候發(fā)射的衛(wèi)星,預(yù)計(jì)會(huì)帶來(lái)更多數(shù)據(jù)。未來(lái),Pixxel還計(jì)劃將高光譜數(shù)據(jù)與機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能工具相結(jié)合,以進(jìn)一步擴(kuò)大地球觀測(cè)技術(shù)的影響。
全球商業(yè)航天市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,而印度只占2%的份額。“螢火蟲(chóng)”衛(wèi)星的發(fā)射,也凸顯了印度在航天領(lǐng)域日益增長(zhǎng)的影響力。
2024年,印度宣布為太空開(kāi)發(fā)設(shè)立1.16億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資基金。該國(guó)還推出專(zhuān)門(mén)的太空政策,并更新了針對(duì)海外太空的外國(guó)直投政策。
這兩年,該國(guó)也有一些航天大事引起國(guó)際反響,比如其月球航天器在南極著陸以及發(fā)射該國(guó)首個(gè)太陽(yáng)探測(cè)器等,同時(shí)該國(guó)還加入了《阿爾忒彌斯協(xié)定》,根據(jù)協(xié)議印度將參與美國(guó)的阿爾忒彌斯新登月計(jì)劃。
此外,印度還計(jì)劃于近期發(fā)射其首個(gè)載人航天器任務(wù),預(yù)計(jì)到2035年將打造自己的空間站,并計(jì)劃在2040年派遣一名宇航員執(zhí)行為期三天的月球任務(wù)??傊?,印度航天發(fā)展速度雖然不及中美兩國(guó),但也是一股不可小覷的力量。