Zojuist vertrok vanuit China een raket met aan boord een minisatelliet met een multispectrale camera van het Nederlandse bedrijf Cosine. De camera gaat foto’s nemen van de aarde, die hij vervolgens zelf analyseert. Om energie te besparen stuurt hij alleen de interessante foto’s terug naar de grond.
De camera is het werk van het Leidse bedrijf Cosine. Dat bouwde het apparaat zo dat het met relatief weinig energie kan functioneren in de ruimte. In een minisatelliet is de hoeveelheid beschikbare elektriciteit namelijk beperkt; alle apparaten aan boord moeten hun stroom krijgen van de zonnecellen die op het oppervlak van het balkvormige ruimtevaartuig zitten.
Bosbrand herkennen
De HyperScout, zoals Cosine zijn camera noemt, gaat zaken als bosbranden, extreme droogte of overstromingen op aarde in de gaten houden. Tijdens een baan om de aarde maakt de camera grote aantallen foto’s. Slechts een deel daarvan is nuttig, en ze allemaal terugsturen naar de grond zou teveel energie kosten. Dus gaven de makers het apparaat software mee die aan de hand van de kleur van pixels al een analyse kan maken.
‘Als een foto veel bruin bevat, is de kans groot dat hij droogte heeft gefotografeerd’, legt Marco Beijersbergen, directeur van Cosine, uit. ‘Hetzelfde met blauw voor overstromingen. Doordat de camera een schifting maakt, hoeft hij veel minder foto’s terug te sturen naar aarde.’ Dat is nodig, want zelfs met een schiftingsalgoritme gebruikt het terugsturen van foto’s een kwart van het totale vermogen van de satelliet.
Het eerste exemplaar van de camera heeft de beeldherkenning nog niet aan boord. Het gaat om een proefvlucht om aan te tonen dat alles goed werkt. ‘Maar we kunnen wel software uploaden vanaf aarde, zodat de camera als het ware bijleert tijdens de vlucht.’
Resolutie
De camera maakt foto’s van 300 x 152 km aardoppervlak, met een resolutie van 77 m (elke pixel is dus een stuk land van 77 m). Daarmee kan de satelliet zich niet meten met de duurdere, grote aardobservatiesatellieten die nu al rond de aarde draaien. ‘Maar dat is ook niet nodig. Onze camera is vele malen goedkoper en kleiner dan dat soort apparaten. Dus je kan er veel meer de ruimte in sturen voor minder geld, waardoor je meer opnamen van een plek kan maken dan met een enkele satelliet. Op die manier krijg je uiteindelijk ook een goed beeld van een plek’, aldus Beijersbergen. ‘Bovendien zijn de twee technieken complementair: een handvol van dit soort camera’s maakt regelmatig beelden, en één keer per week heb je een scherp beeld van de satelliet. Dat kan je dan gebruiken om duidelijker te maken wat er op de andere foto’s gebeurt, en zo krijg je continu een goed beeld van een plek op aarde.’
De resolutie van de HyperScout is voor een kleine camera relatief goed. Dat komt door de drie spiegels die de camera gebruikt. Het zijn zogenoemde vrijevormspiegels, die niet de standaardvorm van een parabol hebben. In plaats daarvan zijn ze met een computer ontworpen om het licht precies zo te sturen dat er zoveel mogelijk terecht komt op de chip die de beeldverwerking doet. 'Dat vereist een heleboel ingewikkelde berekeningen. Bovendien valt er niet zo veel licht op de spiegels, omdat de satelliet maar een klein kijkspleetje heeft. Daar moesten we ook rekening mee houden.' De vrijevormspiegels zijn gebouwd door VDL.
Ultraviolet
Als de eerste vlucht van de camera succesvol is, hoopt Beijersbergen op meer en betere satellieten in de toekomst. ‘We willen bijvoorbeeld dat de camera ook infrarood en ultraviolet licht kan zien; nu zien we al vijftig golflengten, van nabij-infrarood tot het einde van zichtbaar licht.' De camera 'ziet' deze golflengten met behulp van filters; elk filter pakt een andere golflengte. 'En om de aarde echt goed te observeren, moet je een stuk of acht satellietjes in een baan rond de aarde hebben. Dan kun je elke dag een foto maken van één plek. Dat zouden we graag zien.’
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.