Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.
Satellitten flyr 7,5 kilometer i sekundet og ser skumle alger fra verdensrommet
Den dro fra jorda i en av Elon Musks raketter for litt siden. Nå er forskningssatellitten fra NTNU i full sving med å overvåke kyst og havområder.
– Vi fikk et knallbra bilde hjem allerede på første forsøk. Og kvaliteten på bildene fra HYPSO-2 er fortsatt knallbra, slår forsker Simen Berg fast.(Foto: Sølvi W. Normannsen)
Den er litt større enn en 5-liters vanndunk og fyker rundt jorda med en fart på 7,5 kilometer i sekundet.
Satellitten har fått navnet HYPSO-2. Den har fått to kameraer bygd inn i kroppen, og den kan styres hurtig og dreies smidig i alle retninger.
HYPSO-2 veier 7 kilo og har solcellepaneler på vingene.(Foto: Kongsberg NanoAvionics)
HYPSO-2 er den andre småsatellitten bygget av studenter og forskere på NTNU SmallSat Lab. Dette er et tverrfaglig miljø med Institutt for teknisk kybernetikk og Institutt for elektroniske systemer i ledelsen.
Storesøster HYPSO-1 ble skutt opp i januar 2022. Den var den første forskningssatellitten fra et norsk universitet i verdensrommet. Den var også en av de første hyperspektrale satellittene i verden, og den er fremdeles i drift.
De to småsatelittene er Norges eneste rene forskningssatellitter.
Større kapasitet og mindre utslipp
Forskningssatellitten skal særlig holde øye med alger. Store algeoppblomstringer kan føre til stor skade, forgifte drikkevann og massedød av fisk.
– Den nye satellitten betyr omtrent en tidobling av kapasiteten til å kunne følge med på vannkvalitet, algeoppblomstring og andre viktige fenomener i havet.
– En annen fordel med å la satellitter gjøre datafangst er mindre utslipp til sjø fra forskningsskip og andre fartøy, legger han til.
Har fargesyn i særklasse
Det ene kameraet til HYPSO-2 er hyperspektralt. Det betyr at det kan gjengi 120 nyanser av fargene i synlig lys. Til sammenligning ser øynene våre og et vanlig kamera bare en blanding av rødt, grønt og blått.
Dermed kan småsatellitten skaffe svært detaljerte bilder.
Øverst: Los Angeles på Google maps. I midten bilder tatt med HYPSO-2 og HYPSO-1 (nederst) sine hyperspektrale kamera med få dagers mellomrom. HYPSO-1 pekte noe mer til siden da bildet ble tatt. Derfor har bildet større utstrekning.
Ett bilde tatt fra verdensrommet dekker normalt 25.000–35.000 kvadratkilometer på jorda.
– For oss betyr NTNUs småsatellitter mange nye ting, sier professor Geir Johnsen ved Institutt for biologi.
Gir muligheter som er gull verd
– Det at vi nå kan bestemme nøyaktig hvor de skal gjøre observasjoner, er helt nytt og gull verd. Siden de kan passere opp til tre ganger over samme fjord på samme dag, kan vi planlegge undersøkelser mye grundigere. Er vi i Arktis, har vi for eksempel informasjon om det er sjøis eller ikke i fjorden, sier Johnsen.
Observasjonspyramiden.(Illustrasjon: Institutt for teknisk kybernetikk, NTNU)
Marinbiologen har deltatt i NTNUs senter AMOS sin satsing på den såkalte observasjonspyramiden.
Annonse
På Svalbard testet de hvordan ett område kunne kartlegges ved å koble sammen samtidige data fra en småsatellitt, en drone og førerløse fartøy på og under vann.
Får ti ganger så mye data
HYPSO-2 gir forskerne skarpere bilder enn HYPSO-1.
I tillegg kan de nå bruke begge satellittene, få dobbelt så mange observasjonsmuligheter og få ned inntil ti ganger så mye data.
– Det er verdifullt, sier Johnsen.
Forskerne har brukt HYPSO-1 til å se kvaliteten på sjøis i fjorder, om den er vasstrukken, har snø på toppen og om den brytes opp.
Johnsen sier dette hjelper dem til å vurdere detaljer i operasjoner, hva slags båter de trenger, om de kan bruke snøskutere og så videre.
– Bedre kvalitet på bildene gjør også at vi kan oppdage flere nye ting av interesse. Som planktonalger, gulstoff og grumsete vann fra elveavrenning, flomstore elver og breelver. Dette gir oss mye informasjon om prosesser knyttet til klima, sier Geir Johnsen.
Rask kontakt og knallbra bilder
Tidligere i høst haiket HYPSO-2 og drøyt hundre andre småsatellitter opp i verdensrommet med Elon Musks Falcon 9-rakett.
På NTNU satt bakkemannskapene, forsker og ekspert på romteknologi Roger Birkeland og forsker og operasjonsleder Simen Berg med høy puls.
Utpå kvelden fikk de kontakt. Det var en knapp halvtime etter at satellitten var plassert i bane. Forskerne trodde knapt det var sant at det gikk så raskt og smertefritt.
Annonse
– Vi fikk et knallbra hyperspektralbilde allerede på første forsøk. Og kvaliteten på bildene er fortsatt knallbra.
Havana, Cuba. Hyperspektrale bilder som dette tar opp 120 forskjellige farger, men her har forskerne tatt ut og fargelagt kun tre farger (RGB).(Foto: HYPSO-2)
Har god helse og stor arbeidslyst
Tidlig i november var testfasen over, og NTNU tok over driften av HYPSO-2.
Nå er lavbanesatellitten i full sving med sin – etter planen – fem år lange arbeidsdag.
Ifølge forskerne står alt bra til så langt.
Simen Berg forsker på satellitteknologi ved Institutt for teknisk kybernetikk og SMallSat Lab på NTNU.(Foto: Sølvi W. Normannsen)
Simen Berg sjekker HYPSO-2s telemetri, eller helsedata, flere ganger i døgnet. Det handler om batterinivå, at den holder seg passe varm, peker i riktig retning og tar de bildene den får beskjed om.
Og helsa er god. HYPSO-2 virker full av energi og arbeidslyst.
Liten, rask og smidig
Når dette skrives, holder HYPSO-2 omtrent 580 kilometers høyde og passerer Nordpolen 14 ganger om dagen. Flere tusen satellitter går i bane rundt jorda, så NTNUs småsatellitter er ikke alene om å sende flotte snapshots hjem.
Roger Birkeland er forsker og ekspert på romteknologi.(Foto: NTNU)
– Men de har mange fortrinn, ifølge Roger Birkeland.
De kan levere bilder og fylle informasjonsgap i observasjoner fra andre satellitter. De kan bidra til ekstra effektiv havovervåkning gjennom observasjonspyramiden, i samspill med andre sensorsystemer.
Når noe plutselig skjer, kan forskerne justere kameravinklene og raskt få ned bilder. Det tar under et halvt sekund fra de gir en kommando til satellitten lystrer.
Annonse
HYPSO-3 fra hav til ferskvann
Etter HYPSO-1 og 2 som er rettet inn mot forskning primært for havet, følger HYPSO-3. Den er under bygging.
Med den kommer den store gevinsten, tror Birkeland og Berg.
Den får en kraftigere datamaskin, flere instrumenter og trolig flere kameraer. Den vil se enda flere detaljer og særlig ha søkelys på innsjøer, elveløp og vassdrag.
En prototyp på instrumentene kan være klar våren 2025. Veien videre handler om penger. Berg og Birkeland tror HYPSO-3, i beste fall, er klar om to til tre år.
HYPSO-2 under arbeid. Fra venstre: Simen Berg, Amund Gjersvik, Wilhelm Kristiansen, Sivert Bakken.(Foto: NTNU / Kongsberg NanoAvionics)
Plass i voksende romindustri
Norge har store ambisjoner for små satellitter, og NTNU vil gjerne hjelpe næringslivet til en posisjon i den raskt voksende romindustrien.
Ifølge Roger Birkeland har norske aktører lenge nøyd seg med å være underleverandører til store, internasjonale prosjekter.
Nå ser han at flere prøver å kjøre prosjekter på egen kjøl.
– På NTNU prøver vi å finne ut hvordan vi passer inn hos aktørene. Det mest åpenbare er at studentene våre kan gå ut i jobber hos dem. Men vi prøver også å finne ut hvordan vi kan samarbeide mer med industrien om forskning som driver teknologien fremover, sier romteknologi-ekspert Roger Birkeland.
Satellittbilde av Death valley i California.(Foto: HYPSO-2)