Immagini a falsi colori dell'altopiano del deserto nel Sahara meridionale. L'immagine a sinistra mostra i cambiamenti del tipo di suolo attraverso l'immagine mentre l'immagine a destra mostra i cambiamenti nell'umidità del suolo. Il serbatoio dell'acqua nella parte superiore dell'immagine è molto ben evidenziato in questa immagine, rispetto alle rocce scure. Credito:Centro di ricerca tecnica VTT della Finlandia
Un pionieristico nanosatellite finlandese ha ora raggiunto lo spazio equipaggiato con la più piccola telecamera iperspettrale a infrarossi del mondo. Le foto con i dati infrarossi prelevati dal satellite forniscono nuove soluzioni per monitorare e gestire gli effetti dei cambiamenti climatici. La telecamera iperspettrale è un'innovazione pionieristica del VTT Technical Research Center of Finland. Il nanosatellite Reaktor Hello World è stato lanciato nello spazio il 29 novembre dalla startup finlandese di tecnologia spaziale Reaktor Space Lab.
Nel passato, l'imaging iperspettrale – la raccolta simultanea dello spettro ottico in ogni punto di un'immagine – era fattibile solo con satelliti a prezzi esorbitanti. Anche i satelliti più grandi presentavano restrizioni significative:un singolo satellite fornisce nuovi dati solo quando passa sopra una posizione specifica e produce nuove immagini a intervalli di più giorni.
Nuovi minuscoli nanosatelliti, come il satellite Reaktor Hello World, pesando solo un paio di chilogrammi sono relativamente economici e veloci da costruire. In gruppi, i nanosatelliti possono formare costellazioni economiche. Con l'aiuto della nuova tecnologia di imaging finlandese, i nanosatelliti sono ora in grado di raccogliere elementi critici, dati quasi in tempo reale sullo stato del nostro pianeta. Questo sviluppo ha benefici di vasta portata per il monitoraggio del cambiamento climatico.
L'innovazione rivoluzionaria arriva in un momento cruciale mentre il cambiamento climatico continua a ritmo sostenuto. "Questo particolare tipo di dati di imaging consente di monitorare lo stato delle risorse del pozzo di carbonio. Consente inoltre di ottimizzare la produzione alimentare e ridurre il carico ambientale causato dall'agricoltura, fornendo un modo per percepire le esigenze di irrigazione dell'acqua e ottimizzare l'uso dei fertilizzanti nei campi, "dice Anna Rissanen, Responsabile del gruppo di ricerca presso VTT.
I dati iperspettrali unici possono aiutare a prevedere disastri naturali come gli incendi boschivi
Rendering 3D del satellite Reaktor Hello World che ospita il primo imager iperspettrale a infrarossi in miniatura per satelliti. Il satellite è largo solo 10 centimetri e lungo 20 centimetri. Credito:Centro di ricerca tecnica VTT della Finlandia
La regione della lunghezza d'onda dell'infrarosso mostrata dall'imager iperspettrale contiene una quantità significativa di dati. Tali dati possono essere utilizzati per riconoscere obiettivi a terra come campi, foreste, mine o infrastrutture costruite e analizzarne le caratteristiche sulla base di impronte digitali spettrali uniche. Tali caratteristiche potrebbero essere legate alla presenza di sostanze chimiche come fertilizzanti, contenuto di biomassa o specie di roccia, Per esempio. Gli imager iperspettrali possono anche monitorare la salute della vegetazione e la composizione dei gas serra.
"Questa nuova tecnologia ci consentirà di reagire ai cambiamenti ambientali globali quasi in tempo reale. Ciò apre molte nuove opportunità commerciali e modi per combattere il cambiamento climatico, "dice Tuomas Tikka, CEO di Reaktor Space Lab, La società di portafoglio di Reaktor specializzata nella costruzione di nanosatelliti avanzati per servizi spaziali.
Le prime immagini sono state scattate il 2 dicembre nel deserto del Sahara e sono state scaricate dal Reaktor Hello World durante le prime settimane di dicembre.
"L'immagine sopra il Sahara (Figura 1) mostra come il contenuto di acqua di un'area può essere determinato e mappato in base ai dati dell'immagine spettrale a infrarossi, " spiega Antti Näsilä, Senior Scientist presso VTT e il principale esperto tecnico per lo sviluppo della fotocamera della missione nanosatellite Reaktor Hello World.
"Questo tipo di informazioni potrebbe rivelarsi cruciale per le aree che combattono la siccità o gli incendi boschivi, entrambi i quali stanno diventando più comuni con il cambiamento climatico. Nel futuro, costellazioni di nanosatelliti potrebbero fornire, ad esempio, concordare aggiornamenti sulla gravità della siccità in ogni quartiere della California, "dice Nasilä.
L'imager iperspettrale a infrarossi a bordo del nanosatellite Reaktor Hello World è un piccolo, leggero, Imager spettrale sintonizzabile 2-D-snapshot che opera negli spettri infrarossi a onde corte (900–1400 nm). Il primo imager iperspettrale compatibile con i nanosatelliti al mondo costruito da VTT è stato lanciato a bordo del satellite Aalto-1 nel giugno 2017, dimostrazione dell'imaging iperspettrale per la gamma visibile e VNIR (500-900 nm). Ora, la tecnologia è stata estesa con successo per coprire anche la gamma dell'infrarosso. Nel futuro, il team ritiene che questa tecnologia di imaging iperspettrale possa portare soluzioni completamente nuove per l'esplorazione dello spazio.
