Nanokamera mullistaa satelliittikuvauksen
Kevyt spektrikamerateknologia mahdollistaa reaaliaikaisen tiedonsaannin maapalloa uhkaavista ympäristökatastrofeista.
04.01.2019
Teksti Esko Lukkari
Suomalainen Reaktor Hello World -satelliitti on vienyt maailman ensimmäinen pienen infrapuna-alueen hyperspektrikameran avaruuteen. Kameran ottamien kuvien sisältämä spektridata tuo uudenlaisia keinoja ilmastonmuutoksen vaikutusten torjumiseen ja ympäristön havainnointiin - esimerkiksi ennakoimaan metsäpaloja ja ehkäisemään lannoitteiden ympäristökuormitusta.
Mullistavan kamerainnovaation on kehittänyt VTT. Se laukaistiin avaruuteen suomalaisen startup-yrityksen Reaktor Space Labin satelliitissa 29.11.
VTT tiedotti asiasta 19.12.
Hyperspektrikameran avulla pystytään mittaamaan heijastuneen valon spektri kuvan jokaisessa pikselissä, jolloin kuvauskohteista saadaan selville ominaisuuksia, joita ei voida nähdä muilla kuvausmenetelmillä. Maata kuvatessa voidaan seurata esimerkiksi hiilinielujen kehitystä, vesistöjen tilaa sekä peltojen kastelutarvetta.
Aiemmin hyperspektrikuvaus on ollut mahdollista ainoastaan isojen ja kalliiden satelliittien avulla. VTT:n kehittämä hyperspektrikamera mahtuu pienen kokonsa ansiosta nanosatelliittiin, joten avaruuteen on mahdollista lähettää useita hyperspektrisatelliitteja. Nanosatelliittien joukko pystyy kuvaamaan maapallon samaa kohtaa entistä useammin ja tarjoamaan entistä reaaliaikaisempaa tietoa maan päällä tapahtuvista muutoksista.
Innovaatio tulee ratkaisevalla hetkellä ilmastonmuutoksen edetessä ripeästi.
“Kehittämämme teknologia tarjoaa entistä tarkemmat mahdollisuudet seurata esimerkiksi hiilinielujen kehitystä. Se auttaa myös optimoimaan ruoan tuotantoa ja vähentämään maatalouden ympäristökuormitusta havainnollistamalla visuaalisesti millä peltoalueilla on tarve kastelulle tai lannoittamiselle”, sanoo tiedotteessa Anna Rissanen, kameran kehittäneen tutkimusryhmän johtaja VTT:ltä.
Kuvat Saharan autiomaasta
Reaktor Hello Worldin kyydissä olevalla kameralla on otettu kuvia jo parin viikon ajan. Ensimmäiset kuvat saatiin Saharan autiomaan yltä 2.12.
”Kuva Saharan yltä osoittaa, miten hyperspektrikameralla pystytään erottamaan muun muassa maaperän kosteuseroja. Nanosatelliiteilla tuotetun kuvamateriaalin avulla on mahdollista saada lähes reaaliaikaista tietoa maaperän kuivuudesta ja täten ehkäistä esimerkiksi Kalifornian maastopalojen kaltaisia massiivisia luonnonkatastrofeja”, sanoo VTT:n erikoistutkija Antti Näsilä.
Hyperspektriteknologialla on myös merkittäviä taloudellisia mahdollisuuksia.
”Uusi satelliittiteknologiamme mahdollistaa nopean reagoinnin ympäristössä tapahtuviin muutoksiin. Nopeammin päivittyvä data tarjoaa uusia liiketoimintamahdollisuuksia myös yrityksille sekä auttaa torjumaan ilmastonmuutoksen ja ympäristön kuormittumisen aiheuttamia riskejä”, toteaa Tuomas Tikka, Reaktor Space Labin toimitusjohtaja.
Reaktor Hello World -satelliitin kyydissä lentävä hyperspektrikamera toimii lähi-infrapuna-alueen aallonpituuksilla (900-1400 nm). Teknologia perustuu säädettävään optiseen suodattimeen, joten kameran toimintaa voidaan ohjelmoida laukaisun jälkeen eri sovellusten tarkoituksiin, esimerkiksi mittaamaan tarkasti tiettyjä aallonpituuksia.
VTT on aiemmin kehittänyt maailman ensimmäisen nanosatelliittiin mahtuvan hyperspektrikameran, jonka toimivuus on demonstroitu vuonna 2017 laukaistussa Suomen ensimmäisessä satelliitissa Aalto-1:ssä. Aalto-1:n spektrikamera mittaa näkyvän valon aallonpituusaluetta (500 - 900 nm). Nyt teknologia on kehitetty toimimaan myös infrapuna-alueella, jossa mittauskohteista on saatavilla huomattavasti enemmän tietoa kuin näkyvän valon alueella. Tulevaisuudessa kameraa on mahdollista käyttää myös ulkoavaruuden tutkimiseen, muun muassa havainnoimaan asteroidien koostumusta.