Startup pentru imagini prin satelit EOI Space a traversat Valea Morții zburând jos

Când a primit un premiu AFWERX pentru a dezvolta sateliți mici, cu imagini cu zbor joase, în 2020, Earth Observant, cunoscut acum sub numele de Spațiul EOI, a avut o mână de oameni convinși că ar putea pătrunde pe piața imaginilor prin satelit. Acum, startup-ul a convins gigantul IT japonez, DATE NTT, poate oferi imagini aproape în timp real de rezoluție ultra-înaltă de pe terenuri nu atât de înalte.

În urmă cu două săptămâni, EOI Space a anunțat un acord de distribuție cu NTT DATA, oferind imagini bogat în detalii din constelația companiei Very Low Earth Orbit (VLEO).LEO
) sateliți de imagistică optică pentru clienții de pe piața japoneză. „Clienți” este în esență un eufemism pentru utilizatorii finali de apărare și securitate ai guvernului japonez, al doilea consumator de imagini comerciale în scopuri de apărare și securitate națională, după guvernul SUA.

Evaluată inițial la 70 de milioane de dolari, afacerea nu este doar o lovitură financiară în braț pentru EOI Space, ci și o validare importantă a produsului și strategiei sale de către o multinațională respectată care acționează în numele unuia dintre cei mai importanți aliați ai Americii. Combinat cu capitalul esențial de la investitori convinși de potențialul constelației VLEO a EOI Space, contractul a transportat compania care zboară joasă prin așa-numita Vale a Morții la poalele dealurilor pe care are șanse mari să urce.

Modelul de afaceri al EOI Space valorifică o idee tehnologică care a fost discutată timp de un deceniu, dar care nu a fost realizată până acum – trimiterea unei mase de sateliți de imagine mici la altitudini relativ scăzute.

Stingray

Cheia poveștii lui EOI când am fost prima dată a acoperit-o în 2020, a fost atractivitatea sa pentru US Air Force, pe baza planurilor sale de a construi o rețea de satelit mici în VLEO. Sateliții care zboară pe orbita joasă a Pământului (LEO) urcă de obicei la o altitudine de 500 de kilometri (310 mile) sau mai mare deasupra pământului. EOI a propus să-și zboare păsările la aproximativ 250 km (155 mile), o altitudine mai mult sau mai puțin în atmosfera Pământului.

Strategia vine cu unele dezavantaje, cum ar fi rezistența aerodinamică, efectele vântului solar și atracția gravitațională puternică, care sunt suficient de semnificative pentru a face ca orbita unei nave spațiale să se degradeze în mai puțin de cinci ani, necesitând modificări în designul tradițional. Dar există și avantaje reale.

Zborul la altitudine mai mică îmbunătățește în general rezoluția senzorilor optici, performanța radiometrică (senzori cu infraroșu/micunde) și precizia geospațială. Orbitarea scăzută va permite sateliților Stingray să capteze în timp real imagini de înaltă rezoluție de 15 cm. Acesta este cu un ordin de mărime mai bun decât sateliții optici mai mari, cu zbor mai înalt, ai furnizorilor de imagine comerciali de top maxes și Airbus care fac fotografii la o rezoluție de maxim 30 cm.

Pe lângă rezoluția foarte înaltă, AFWERX a văzut potențial în reziliența distribuită a unei constelații de sateliți care zboară jos. Proximitatea oferită de VLEO poate reduce cerințele legate de dimensiunea sarcinii utile (optice, radar sau comunicații) și, prin urmare, costul.

Fiecare Stingray va fi pe partea mare pentru o ședere mică, cântărind aproximativ 330 de kilograme (728 de lbs). Corpul navei spațiale sau „autobuzul” va avea doi metri lungime și cu panourile solare desfășurate, aproximativ patru metri lungime. În același timp, sunt mult mai mici și mai puțin scumpi decât majoritatea sateliților de imagistică optică. Designul lor – pentru o durată de viață de cinci ani la o altitudine de 6.5 km – oferă flexibilitate pentru a umple constelația pe cicluri de timp scurte cu noi senzori sau alte capacități, iar altitudinea redusă/dimensiunea lor mică facilitează dezorbitarea lor.

Prima dintre cele până la 60 de Stingrays EOI intenționează să-și stabilească constelația se va lansa în ianuarie 2024, ca parte a unei misiuni de transport în comun SpaceX pe una dintre rachetele Falcon 9 ale companiei. Stingray se va desfășura de la Falcon la aproximativ 500 km și își va coborî pe orbita sa VLEO. Când ajunge acolo, va zbura cu un senzor optic standard cu patru benzi multi-spectral (infraroșu apropiat) de la un furnizor extern pe care EOI îl va integra cu magistrala sa.

Pe măsură ce Stingrays se lansează progresiv și se alătură constelației (până la șase pot fi în VLEO până la sfârșitul anului 2024), EOI intenționează să-și integreze propria sarcină utilă optică, precum și un cluster de calcul GPU (unitate de procesare grafică) conectat și propriul sistem de propulsie. . „Pentru noi, este esențial ca, în timp, să devenim cât mai integrati pe verticală posibil”, spune Paul Smith, cofondatorul EOI și directorul de venituri. „În acest fel, evităm timpii de livrare. În acest moment, există timpi de livrare de la un an până la un an și jumătate pentru componentele care vă dau înapoi cu adevărat. Vrem să evităm asta.”

Sat-urile EOI vor evita, de asemenea, întârzierile în livrarea imaginilor care vin cu stațiile de procesare la sol, efectuând o cantitate considerabilă de procesare a imaginii (datele brute ale imaginii optice trebuie procesate și formatate pentru utilizare) la bordul fiecărui Stingray folosind metode de calcul de margine, mai degrabă decât pur și simplu trimitere. date brute către o stație terestră.

„Scopul nostru este ca [datele de imagini] să ignore stivele tradiționale de procesare a stației terestre”, a spus Smith în 2020. „Știam că este important, nu știam cât de important. Dar după ce am vorbit cu Forțele Aeriene și Armata a devenit destul de clar că obținerea datelor mai rapid este dorința lor fundamentală. Este ceva ce caută să facem pe noi toți acolo, în spațiu.”

În virtutea orbitei sale VLEO, constelația Stingray bifează o altă casetă - zburând sub cartierul LEO din ce în ce mai intens, infestat de gunoaie spațiale, peste 500 km. În 2021, Peter Beck, CEO-ul startup-ului de servicii de lansare, al Rocket Lab, a afirmat că numărul copleșitor de obiecte din LEO face din ce în ce mai dificilă găsirea unei căi clare pentru rachete pentru a lansa noi sateliți. Rachetele „trebuie să încerce să-și croiască drum între aceste constelații [de satelit]”, a spus Beck pentru CNN, referindu-se la sateliții Starlink de la SpaceX.

Atractia unei constelații rezistente, care zboară jos, capabilă să facă fotografii detaliate și să le trimită rapid, direct clienților, a fost ceva pe care fondatorii EOI și-au pus jetoanele atunci când au fondat compania în 2017.

Trecând Valea

„Am parcurs un drum lung din 2020”, spune Smith. „Am primit grantul de la AFWERX și am făcut toată munca care a fost interzisă, învățând multe despre designul autobuzului nostru și sarcina utilă optică.”

Finanțarea SBIR (DoD Small Business Innovation Research) a permis celor trei co-fondatori ai startup-ului să treacă la lucrul la întreprindere cu normă întreagă, genul de evoluție a afacerilor mici pe care AFWERX și directorul său ieșit, colonelul Nathan Diller, au încercat să o facă. incubați în mod repetat din 2019.

Smith spune că premiul a fost esențial nu numai în continuarea cercetării, ci și pentru a oferi CEO-ului și cofondatorul Earth Observant, Christopher Thein, spațiul de respirație pentru a se concentra pe asigurarea finanțării din seria A de la un investitor înger. Ulterior, compania și-a stabilit sediul în Louisville, CO, o suburbie la nord de Denver, remarcată pentru concentrarea de companii aerospațiale tinere și pentru un bazin rezident de talente. EOI a angajat peste 50 de oameni, și-a consolidat designul și a achiziționat un slot de lansare cu SpaceX.

Ceea ce este adesea trecut cu vederea în discuția acum familiară „Valley of Death” (călătoria de pornire a apărării-aerospațială de la cercetarea și dezvoltarea inițială până la obținerea unui eventual contract guvernamental) este potențialul avans pe care granturile SBIR/STTR îl oferă firmelor în curs de atragere a capitalului privat. Pentru EOI, investiția de 15 milioane de dolari oferită de îngerul său a fost crucială pentru a avansa afacerea suficient de departe pentru a atrage NTT DATA.

„Nu știu dacă am fi obținut acea rundă, acei investitori îngeri dacă nu ar fi fost acel contract cu guvernul SUA”, recunoaște Thein. „Nu știu dacă am fi ajuns la înțelegerea cu NTT fără ambele lucruri anterioare.”

Thein a început de fapt înființarea unei companii de imagini prin satelit VLEO cu un deceniu în urmă, dar momentul nu era încă propice. „Chiar și în timpul vieții acestei companii [EOI], ceea ce am observat a fost că, în special în cadrul guvernului SUA, a existat sentimentul că acest lucru nu a fost posibil. Acum vedeți mai multe programe pop-up care fac exact acest lucru. A existat o schimbare de minte în acceptarea asta ca pe o cale de urmat.”

S-ar putea să nu existe un sprijin mai bun pentru observația lui Thein decât recenta înființare a noii unități de afaceri de securitate națională a SpaceX numită scut stelar. Deși detaliile despre ceea ce se spune că este o afacere axată pe lansare și observare a constelațiilor Pământului sunt limitate, noua filială a lui Elon Musk spune că se va concentra inițial pe dezvoltarea senzorilor și a sateliților de imagistică a Pământului. Dacă constelația Starshield se alătură Stingrays-ului EOI Space în VLEO, nu va fi o surpriză.

Acceptând să facă afaceri cu o mică firmă americană, NTT DATA a recunoscut probabil schimbarea percepției rețelelor de satelit VLEO și o oportunitate de a intra la parter. Cifra de 70 de milioane de dolari din comunicatul de presă al NTT reprezintă estimarea sa a valorii vânzărilor de imagini pe care le va primi de la EOI ca parte a unei achiziții exclusive de date prealabile de 8 milioane de dolari pentru piața japoneză până în 2028.

În plus față de exclusivitatea vânzărilor, acordul oferă NTT acces asigurat la tasking Stingray sats. Smith explică că alte rețele de furnizori de imagini sunt uneori deturnate de la sarcinile comerciale în regiune din cauza importanței sale strategice și a informațiilor rapide pe care guvernele (SUA/Aliații) le pot cere în ceea ce el numește un „cartier dur”. Prioritatea sarcinilor a fost un factor major al tranzacției și recunoașterea tacită a valorii pe care o vor avea datele de 15 cm ale EOI.

Contractul reprezintă, de asemenea, o investiție internațională acceptabilă, chiar de dorit, într-o arena în care guvernul SUA este deosebit de sensibil la banii străini. NTT a avut suficientă încredere în EOI Space pentru a lua o participație minoră (aproximativ 3 la sută) reprezentând încă 2 milioane de dolari în investiții în acesta din urmă.

Fondatorii EOI au rezistat tentației de a lua finanțare rusă sau străină în timp ce traversau Valea Morții din motive patriotice și solide de afaceri pe termen lung. Poate că acest lucru le-a cerut să muncească mai mult, dar pregătește scena pentru un viitor în care EOI speră că instituția de informații și apărare din SUA va fi un client important.

EOI a depus un efort pentru a ocoli problemele legate de investițiile în proprietate străină cu ceea ce numește programul său Global Alliance, în esență un program prealabil de cumpărare de date pentru clienții preferați, cu unele dintre caracteristicile acordului NTT, care ar putea genera fluxul de numerar de care are nevoie pentru a-și accelera expansiunea. fără a preda capitaluri proprii entităților offshore.

Vederea viitorului de sus

Chris Thein mi-a reamintit că, în ciuda schimbărilor lente din piața imaginilor prin satelit, aceasta rămâne dominată de state naționale a căror cerere de apărare și informații constituie 55% din piață, restul fiind o combinație de clienți comerciali, de răspuns de urgență, științifici și de alți clienți.

Airbus și Maxar domină piața imaginilor de apărare cu o cotă de peste 50%. „Nu au cei mai mulți sateliți în sus”, spune Thein, „au cei mai mulți sateliți în sus.” Războiul din Ucraina a arătat guvernelor și oamenilor obișnuiți puterea imaginilor, adaugă el, subliniind cererea potențială pentru capacitatea de 15 cm a EOI.

În timp ce Airbus și Maxar au cei mai sofisticați și mai agili sateliți de imagine în sus în prezent, ei sunt și cei mai scumpi. Strategia EOI este diferită. În loc să beneficieze de câteva saturi foarte costisitoare și foarte capabile, va profita de păsări mai puțin rafinate și mai puțin manevrabile concentrate pe orbite sincrone joase, cu înclinații variate, oferind puncte de vedere diferite și rate crescute de revizuire.

„Un satelit individual Maxar sau Airbus poate face cartografierea zonei, de exemplu, mult mai robust decât poate [o Stingray]”, spune Smith. „Dar nu încercăm să facem asta cu o singură pasăre. Putem folosi puterea multor sateliți dintr-o constelație pentru a acoperi aceleași zone mai eficient.”

EOI va urmări un model de imagine ca serviciu. Costul total proiectat mai mic al constelației sale implică probabil costuri mai mici pentru imagini cu o rezoluție mai bună decât concurenții săi. Natura saturilor mici individuale îi oferă, de asemenea, un avantaj de scalare. Smith estimează că costul lor este de aproximativ 10% din navele spațiale zburătoare avansate ale concurenților lor.

Asta face ca muntele de capitalizare de care are nevoie EOI Space să urce mai puțin abrupt decât semenii săi. De asemenea, face apel la guvernul, afirma Smith.

„Știm că sunt foarte interesați de ceea ce facem. Ne-au susținut și sperăm la un moment dat să obținem niște contracte stabile. Nu mai suntem un copil. Suntem mai degrabă un adolescent gata să ia cheile de la mașină.”

Acest lucru va fi evident când Stingrays ajunge în spațiu, adaugă Smith, un semnal fizic și psihologic de progres. „De obicei, guvernul nu are atât de multe despre ce să vorbească cu tine până când nu ajungi în spațiu. Atunci este un alt joc.”

Același lucru este valabil și pentru potențialii clienți comerciali care pot solicita o varietate de servicii dincolo de imagistica optică, de la comerțul cu mărfuri la siguranța publică și monitorizarea infrastructurii energetice. EOI a analizat să-și extindă capacitățile Stingray pentru a integra senzori termici, radar și alți, probabil furnizați de producători externi. Dar Smith subliniază că compania va rămâne concentrată pe sarcinile utile optice în viitorul apropiat.

Algoritmii Stingray edge computing pot fi de interes pentru clienți, la fel ca și capacitatea constelației de a „înclina și indică” alte sisteme de pe orbită, procesând și trimițându-le datele direct către clienți.

Dar co-fondatorii companiei spun că nu vor să treacă încă înaintea viziunii lor inițiale. De fapt, este un moment bun pentru startup-uri precum EOI să profite pur și simplu de comercializarea lansării pe care SpaceX a făcut-o posibilă. Fără un astfel de cost redus, o mulțime de inovații ar fi încă îngropate.

„Sunt optimist cu privire la locul în care ne aflăm acum”, spune Smith. „Suntem la echilibrul potrivit între tehnologie de ultimă oră și stabilă.