HyperScout! Een kleine doos met een groot brein

Met de succesvolle lancering ervan eerder vandaag heeft hyperspectrale beeldvorming met satellieten een nieuwe fase van volwassenheid bereikt. Met dit nieuwe HyperScout-demonstratieproject in de ruimte kunnen wij een nieuwe benchmark neerzetten door ultramoderne hyperspectrale technologie te combineren met de revolutionaire capaciteiten van CubeSats.

Intelligentie aan boord van satellieten brengen

De HyperScout is met succes aan boord van het GomX-4B 6U-platform gelanceerd naar een baan op 540 km boven de aarde. Het instrument werkt in een pushbroom-modus met een lineaire spectrale variatie in de richting van de afgelegde baan. Dit betekent dat het instrument framebeelden maakt met een ruimtelijke en een spectrale dimensie; de tweede ruimtelijke dimensie wordt in de tijd opgebouwd door een continue serie 12 Mpx-frames achtereenvolgens op te nemen, wat leidt tot een enorm gegevensvolume per omwenteling. Dit is een van de grootste uitdagingen voor de HyperScout.

Het knelpunt van de technologie is vaak de beperkte gegevensverwerking en downlinkcapaciteit. Deze beperking is natuurlijk veel strikter als er hyperspectrale gegevens worden verzameld. Daarnaast hebben CubeSat-systemen maar heel weinig vermogen beschikbaar, wat de mogelijke gegevensdownlink tot zeer kleine volumes beperkt. Dit maakt een operationele downlink van alle met het HyperScout-systeem vastgelegde ruwe beeldgegevens een onrealistisch scenario. Om het beperkte vermogen en de beperkte afmetingen van het platform het hoofd te kunnen bieden, is de HyperScout uitgerust met een workflow voor gegevensverwerking aan boord, waarmee relevante belangrijke informatie/kaarten worden geproduceerd als alternatief voor het downlinken van alle sensorgegevens. We hebben spannende tijden gehad tijdens onze betrokkenheid bij eerdere fasen voor het definiëren, optimaliseren en verkleinen van de verwerkingsflow op niveau 0 tot niveau 2a naar een niveau dat compatibel is met de verwerkingscapaciteit van de boordcomputer in een CubeSat.

Toekomstbestendige technologie

Na de lancering gaat de HyperScout een opstartfase in, waarbij de meeste functionaliteit en de gezondheid van het systeem (vermogen, beeldvorming, etc.) wordt getest en de deelsystemen worden gecontroleerd. De controle en uitvoering van de opstart- en operationele activiteiten wordt door het grondsegment gedaan. De verwachting is dat de HyperScout tegen april 2018 volledig operationeel zal zijn.

Tijdens de opstartfase richten wij ons op testen, ontdekken en afstemmen:

• De validatiecampagne op de grond voor de tijdens de GSTP-activiteit van de HyperScout ontwikkelde algoritmen (L1 tot L2A) wordt uitgevoerd via een analyse en vergelijking tussen de op de grond en aan boord verwerkte gegevens.
• De uitvoering van de indirecte ijking van het HyperScout-instrument in de ruimte, waarbij men zich met name richt op het verbeteren van de geometrische, radiometrische en spectrale prestaties.

De weg vrijmaken voor toekomstige operationele nanosatellietconstellaties

De HyperScout-demonstratie in de ruimte zal ons in staat stellen om de gegevensproducten en hun prestaties voor verschillende toepassingen (landbouw, bosbouw, rampenbestrijding, etc.) te evalueren. In een volgende fase zal een hele constellatie bestaande uit verschillende HyperScout CubeSats nieuwe mogelijkheden creëren voor wereldwijde observaties met een verbeterde ruimtelijke en temporele resolutie, en dit in een volledig spectrum.

Het HyperScout-demonstratieproject in de ruimte wordt uitgevoerd in het kader van een GSTP (General Support Technology Programme) van ESA (het Europees Ruimtevaartagentschap) door een consortium onder leiding van cosine measurement systems (Nederland), met o.a. VITO (België), S[&]T AS (Noorwegen) en de TU Delft (Nederland).