Un type de données étrange suit la météo et les navires pirates


Un groupe de les singes est appelé une finesse; un groupe de furets s'appelle une entreprise; un groupe de petits satellites s'appelle une constellation. Et Spire est le nom d'une entreprise astucieuse avec une constellation de petits satellites. Plus de 60 de ses satellites sont en orbite et collectent des informations sur les conditions météorologiques, ainsi que sur les mouvements des navires et le trafic aérien.

Dans le bureau de Spire à Boulder (Colorado), un ordinateur de salle de conférence transmet les connaissances de ces satellites de l’espace à un écran.

Ces satellites ne ressemblent pas aux observateurs de la planète auxquels vous êtes peut-être habitué. Dans le monde de la télédétection (utilisation de satellites pour recueillir des informations sur la Terre), l’imagerie a longtemps régné. Mais les petits satellites de Spire ne prennent pas de belles images: ils utilisent les émissions de navires, avions et autres satellites pour déduire des conditions terrestres aussi disparates que les prévisions de demain et les mouvements de navires pirates. L'utilisation de tels petits satellites pour voir la Terre d'une manière nouvelle et non visuelle devrait gagner en importance (et en valeur) au cours de la prochaine décennie – améliorer les prévisions, rendre le secteur du transport maritime plus efficace et rassembler une intelligence électromagnétique invisible. Les images auront probablement toujours plus de valeur, mais ces satellites démontrent qu’il ya plus à dire sur la Terre qu’il n’y a à l’oeil. À présent, les habitants de la Terre – prévisionnistes, mineurs, voire aviateurs expérimentaux – tentent de comprendre ce que toutes ces données peuvent leur apporter.

Obtenir des conditions météorologiques actuelles et des prévisions futures correctes est délicat. De petits changements – ou de petites erreurs ou incertitudes – peuvent conduire à des résultats très différents. «L’effet papillon est réel», déclare Nick Allain, responsable de la «marque» de Spire. Même le terrain fait toute la différence. «Si vous enlevez l'un des Flatirons», dit-il, se référant aux dalles de roche en pente qui dominent Boulder, «votre temps changerait».

Les petites statistiques de Spire visent à collecter davantage de points de données provenant de l’ensemble de la planète pour créer des prévisions mondiales, et pas uniquement celles axées sur les États-Unis. Mais cela se fait de manière un peu étrange: les capteurs en orbite de la société captent les signaux des satellites GPS situés de l’autre côté de la planète. Ces signaux ont traversé une partie de l'atmosphère, les faisant se plier. En comparant la courbure des différentes fréquences, Spire peut en apprendre davantage sur la température, la pression et l'humidité de l'atmosphère et l'intégrer dans son modèle météorologique. C'est une méthode appelée occultation par radio GPS. À l'heure actuelle, les satellites recueillent chaque jour environ 1 000 signaux GPS, dont les traces sillonnent les parties supérieures de la planète.

Le projet a débuté avec des satellites GPS américains, mais la société a ajouté la possibilité d’utiliser des signaux provenant de la constellation Galileo de l’Union européenne. Et avec juste une mise à jour logicielle, dit Allain, les satellites peuvent absorber des informations de n’importe quel satellite de position et de navigation, à condition d’obtenir l’autorisation de la FCC. (Spire utilisera-t-il des données du réseau chinois BeiDou? Allain ne peut ni confirmer ni infirmer.)

Une grande partie des données qui alimentent les prévisions météorologiques proviennent actuellement de la NOAA. Et bien que l’agence ait eu et aura bientôt plus de petits satellites d’occultation à la radio, elle souhaite savoir si elle pourrait également acheter ces données. C’est comme si la NASA payait maintenant SpaceX pour certains de ses lancements au lieu d’envoyer toutes ses propres fusées. En 2016, la NOAA a attribué à Spire et à une société nommée GeoOptics, qui utilise la même technique, de petites subventions pour démontrer que leurs données pourraient potentiellement améliorer les prévisions météorologiques de la NOAA. Les entreprises avaient jusqu'au 30 avril 2017.

Mais le projet pilote ne s’est pas déroulé comme prévu: en raison des retards de lancement, GeoOptics n’avait même pas de satellite en orbite avant la fin de la période d’essai. Allain a déclaré que la NOAA était satisfaite de la qualité de Spire (une déclaration que je ne pouvais pas vérifier avec la NOAA en raison de la fermeture du gouvernement), mais que "ils étaient quelque peu mécontents de la montant Spire, lui aussi, avait des retards de lancement et n’avait donc pas toute sa flotte de satellites en orbite et n’avait réussi à collecter que la quantité de données souhaitée pour la fin de l’essai. (Aujourd'hui, les satellites collectent quotidiennement le même montant qu'au cours de l'essai de la NOAA.)

Néanmoins, la NOAA a entamé un deuxième cycle, avec des exigences plus strictes et plus strictes. Il a octroyé un deuxième contrat à Spire et à GeoOptics (qui possède actuellement certains satellites) et un à PlanetIQ (qui n’en a pas, mais prévoit également d’utiliser l’occultation par radio).

La NASA a un programme similaire. Spire a décroché un contrat là-bas. De même, une société appelée Planet, qui exploite chaque jour une immense flotte de satellites représentant la masse terrestre de la planète, et DigitalGlobe, qui vend des images si haute définition que vous pouvez voir un ordinateur portable de l'espace.

Les agences scientifiques ne sont pas les seules à voir le potentiel de l’explosion des petits satellites privés: la National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) et le National Reconnaissance Office, vos centres d’espionnage préférés, disposent du programme d’activités commerciales GEOINT. Et Spire, avec Ball Aerospace, a déjà communiqué à la NGA des données sur le trafic maritime dans le Grand Nord.

Ce qui nous amène aux navires. Allain affiche une Terre plate recouverte de triangles colorés indiquant l’emplacement des bateaux. Ils se regroupent le long des côtes, diffusent à travers l'océan et descendent les rivières intérieures. Chacun représente un navire équipé d’une balise «AIS», qui diffuse des informations telles que qui est-ce, où il se trouve et à quelle vitesse. Le droit international exige que certains navires de commerce, navires à passagers et transporteurs de marchandises dangereuses soient équipés du système. Les capitaines sont généralement tenus de laisser l'appareil allumé pendant la navigation et avant l'amarrage. Les récepteurs au sol ne peuvent pas voir ces émissions lorsque les navires traversent l'océan, mais les satellites le peuvent. Et Spire n’est pas le seul à le faire. D'autres, comme ExactEarth et OrbComm, se sont déjà établis.

Spire espère néanmoins qu’il est bien adapté à résoudre. Par exemple: les pirates. La première chose à faire par un pirate est de désactiver le système AIS. Mais comme les satellites de Spire auront un ensemble de positions «et alors c’était là et c’était là» pour un navire donné, la société connaît son dernier emplacement avec une précision raisonnable. Quelqu'un peut envoyer ces coordonnées au satellite de prise de vue d'un partenaire, qui pourrait alors le localiser, potentiellement en train de voler une cargaison de téléviseurs. En outre, les signaux AIS sont parfois brouillés, en particulier dans les zones très peuplées telles que la mer de Chine méridionale, où les émissions se perturbent. L’identité d’un navire peut être identifiée par «SS FUNXX12AA! ~», Ou bien par un navire: «Je suis près de l’Australie, bien maintenant un peu plus loin de l’Australie, mais maintenant dans l’Arctique».

"Il ne s’est pas téléporté", dit Allain. (Ou l'a-t-il fait?) Des algorithmes d'apprentissage automatique pourraient aider à résoudre ces messages cryptés.

La partie de suivi des avions de l’activité de Spire est essentiellement un copier-coller du système AIS, mais ce programme est toujours en train de monter en puissance. Les premiers satellites ont été lancés à la fin de 2018. Pourtant, Allain passe à l’affichage d’une Terre décorée d’avions – icônes vertes et rouges et jaunes et oranges, qui ressemblent à des feuilles mortes. Cliquez sur l'un d'eux pour vous informer de qui il s'agit et de ses intentions.

Et les parties intéressées peuvent combiner leurs propres données avec celles de Spire, comme la société minière qui souhaite savoir quand, en fonction des conditions météorologiques, sortir ses travailleurs du sol, avec plus de précision et de manière prédictive que sa méthode actuelle: un observateur qui dit: les nuages ​​ont l'air sombre. »Ou comme le fabricant d'avions supersoniques (non divulgué) qui souhaite prédire quand et où les nuages ​​pourraient absorber ses bouées soniques, de sorte qu'il puisse peut-être voler plus vite dans des zones peuplées.

Pour répondre à ces aspirations, Spire a obtenu environ 140 millions de dollars d’investissement, auxquels s’ajoutent les plus petits marchés publics. Être le premier gros bénéficiaire dans un secteur donné procure un avantage monopolistique. "Plus [venture capitalists], s’ils investissaient dans un secteur particulier, ils n’investiraient jamais dans une autre société », explique Sumanta Pal, analyste au cabinet de conseil Northern Sky Research. "Ils n'investiraient jamais dans un concurrent."

Mais à qui on donne beaucoup, il faut beaucoup. Et des entreprises comme Spire et Planet, qui ont investi environ 183 millions de dollars, ont beaucoup à montrer. Planet prend de belles photos, qui parlent plus couramment pour elles-mêmes. Mais lorsque vous disposez de données non imaginaires, le discours peut être plus difficile. «Il semble toujours y avoir plus d'obstacles et d'obstacles, et plus de temps pour convaincre les clients que vos données ont une valeur», déclare Dallas Kasaboski de Northern Sky.

«Vendre est toujours difficile», admet Allain.

Mais, du moins selon la dernière édition du rapport d'observation de la Terre par satellite de Northern Sky, le marché du secteur des satellites sans imagerie pourrait atteindre près de 255 millions de dollars d'ici 2027. Une grande partie de ce potentiel (beaucoup plus qu'aujourd'hui) proviendra probablement de l’analyse et l’interprétation, et non les données brutes, un changement bien engagé dans le secteur plus traditionnel de l’imagerie par satellite. Malgré tout, ces analystes prévoient que le marché ne représentera que 4% du chiffre d’affaires de l’observation de la Terre dans huit ans. Et à mesure que ces années passent, les sociétés de surveillance du monde de toutes sortes vont probablement fusionner, s'acheter, se faire acheter, se vendre ou tout simplement mourir. Ce type de consolidation a déjà commencé et d’autres sont probablement à venir. "Nous aimons dire ici:" Ils ne voleront pas tous ", dit Kasaboski.

Mais les employés de Spire sont optimistes, même s’ils doivent expliquer plus souvent qu’ils ne le voudraient l’occultation à la radio. Dans le coin de la salle de conférence, une maquette du modèle de la société repose sur une surface, de faux panneaux solaires s’étendant hors de son corps. Huit des satellites de la société viennent d’être lancés en Russie, le 27 décembre 2018.

C'est une sorte de vieux chapeau, cependant. Après avoir effectué de nombreux lancements, la société les observe maintenant avec froideur. «Nous n’avons pas de soirée de lancement», déclare Allain. En raison des retards inévitables et parfois longs, «nous devions acheter des denrées non périssables».

Personne ne veut une fête bourrée de saucisses de Vienne et de pois en conserve. C’est une ambiance – «Un parti comme l’apocalypse», comme le dit Allain, dont le bureau n’a pas besoin.


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