Smart-HSI kehittää avaruuskameroita
Teknologia 26.11. 09:55

Smart-HSI kehittää avaruuskameroita

Suomalaishankkeessa kehitetään uudenlaisia miniatyroituja hyperspektrikameroita.

26.11.2020
Teksti Esko Lukkari kuvat Leevi Annala 

Uudessa kolmivuotisessa suomalaisessa avaruushankkeessa kehitetään avaruusoperaatioiden kustannuksia laskevaa kamerateknologiaa. 

Hankkeen nimi on ”Älykästä hyperspektrikuvausta maan ja planeettakunnan kaukokartoituksen uudelle aikakaudelle” (Smart-HSI) ja se käynnistyy tammikuussa 2021.

Satelliitteihin laitettavia älykkäitä kameroja sekä kaukokartoitusdatan tehokkaampaa käsittelyä voidaan hyödyntää kaupallisissa ja tieteellisissä sovelluksissa.

Hankkeessa ovat mukana Helsingin yliopisto, Jyväskylän yliopisto, Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus ja VTT.  Hanke on Suomen akatemian rahoittama ja sen budjetti on 1,7 miljoonaa euroa, josta Suomen akatemian osuus on 1,2 miljoonaa euroa. 

Maanmittauslaitos tiedotti hankkeesta 12.11. 

Hyperspektrikamerat

Ideana on kehittää uuden sukupolven miniatyroituja hyperspektrikameroita ja älykkäitä laskennallisia menetelmiä. Menetelmät mahdollistavat autonomisten hyperspektrikameroiden käytön Maan ja muiden planeettojen havainnoinnissa. 

Avaruuskustannuksia voidaan vähentää yhdistämällä uudet laskennalliset menetelmät, pienikokoiset hyperspektrisensorit ja edistyneet algoritmit sekä CubeSat-alustat. Tutkimuksen tulokset mahdollistavat uudet, vielä saavuttamattomat havainnot, joilla on ennennäkemätön alueellinen ja ajallinen kattavuus. 

Hyperspektrikameroista halutaan helpommin käytettävä työkalu uusille kaukokartoitussovelluksille, jotka mahdollistavat uudet tieteelliset läpimurrot ja kaupalliset sovellukset maan ja avaruuden kaukokartoituksessa.

Datan käsittelyputki

”Tavoitteenamme on kehittää kaukokartoitusdatan käsittelyputkea nanosatelliittialustalle, mikä mahdollistaa älykkäät ja nopeat satelliittidatan sovellukset. Ei ole järkeä ladata jokaista pilvien peittämää hyperspektrikuvaa maa-asemalle. Älykäs satelliitti tietää, mitä kuvia sen kannattaa lähettää”, sanoo tiedotteessa tutkimusprofessori Eija Honkavaara Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksesta.

Satelliitti voi myös tunnistaa metsäpalon, maanvyörymän tai tulvan reaaliajassa ja lähettää tiedon suoraan hälytysjärjestelmiin.

”Tulevaisuuden satelliittijärjestelmissä satelliitit voivat myös keskustella keskenään ja pyytää toisiaan tarkentamaan havaintoja kiinnostavista kohteista, pilven taakse jääneestä alueesta tai muuta vastaavaa, hän sanoo. 

Hyperspektrikamerat kuvaavat kohdetta useilla valon aallonpituuksilla aina näkyvästä valosta infrapunaan asti. Tällöin jokaiselle kuvan pisteelle muodostuu spektri. Tätä voidaan hyödyntää tunnistamaan kuvattavan kohteen ominaisuuksia, kuten kuinka paljon sitä esiintyy kuvassa tai mistä aineesta kohde koostuu. Avaruudessa kameroita voidaan hyödyntää maapallon ja aurinkokunnan kohteiden tarkkailuun. 

”Suomi, erityisesti VTT, on pioneeri pienikokoisten hyperspektrikameroiden kehittämisessä”, sanoo hankkeen koordinaattori ja päätutkija dosentti Tomas Kohout Helsingin yliopistosta.

Nanosatelliitit

Ensimmäisen sukupolven pienet hyperspektrikamerat ovat parhaillaan Maan kiertoradalla nanosatelliiteissa Aalto-1 ja Reaktor Hello World.

Smart-HSI-hankkeessa tutkijat kehittävät seuraavan sukupolven pieniä hyperspektrikameroita ja niiden tuottaman datan käsittelyä. Tavoitteena on kehittää menetelmiä, jotka mahdollistavat entistä itsenäisemmät tehtävät Maan ja aurinkokunnan tutkimuksessa.

”Hankkeessa kehitetään sekä laitteita että ohjelmistoja nanosatelliiteille. Tavoitteena on vähentää tulevaisuuden avaruushankkeiden kustannuksia”, Kohout toteaa. 

Kolmivuotisessa Smart-HSI-tutkimushankkeessa Helsingin yliopisto keskittyy aurinkokunnan muihin kohteisiin, VTT kameroiden kehittämiseen ja Maanmittauslaitos sekä Jyväskylän yliopisto kameran tuottaman datan prosessointiin.

Miniatyrisoituja hyperspektrikameroita mahtuisi kämmenelle vaikka tusina.

Etusivulle >

Lisää teknologiauutisia >

JAA