BigData no espaço: O grande lançamento do Space X

Esse rio de dados gerados por empresas do “Novo Espaço” fluirá para a Amazon Web Services e outros grandes provedores de nuvem para serem armazenados, processados e disponibilizados aos clientes em poucas horas.

“Este foi um dos lançamentos mais importantes para a indústria comercial (observação da Terra), com satélites contendo diferentes tipos de sensores gerando dados para serem usados em vários setores - de SAR em seguros para monitoramento de inundações a RF em vigilância marítima para rastreamento de navios piratas , ”Disse Aravind Ravichandran, um Consultor Espacial Independente e Analista de Mercado da TerraWatch Space. “Mais importante, a infraestrutura foi estabelecida e agora é hora de começar a fazer uso dos dados habilitados (por) esses satélites para começar a gerar um caso de negócios para essas startups NewSpace EO (observação da Terra) para continuar enviando mais satélites.”

Um total de 88 satélites estavam a bordo da missão rideshare do Transporter-2, incluindo várias imagens e espaçonaves IoT, com vários satélites fornecendo serviços hospedados para empresas que não querem construir e operar seu próprio hardware de vôo - pense neles como precursores de centros de dados dedicados no céu.

A SpaceX iniciou seu programa de lançamento de rideshare em 2019, declarando que lançaria um foguete Falcon 9 dedicado à órbita síncrona do sol (SSO) três vezes por ano. As empresas que colocam satélites em órbita agora têm acesso a “viagens de ônibus” programadas regularmente para o espaço, pagando cerca de US $ 5.000 por quilo a granel, se lidando diretamente com o fornecedor do lançamento; um pouco mais se eles passarem por uma corretora de rideshare agregando vários satélites menores.

Para empresas que estão construindo constelações de satélites para fornecer cobertura global e tempos de revisita rápidos para qualquer lugar do planeta, o programa de compartilhamento de viagens da SpaceX é de grande valor do ponto de vista de preço e conveniência. O que segue abaixo é um instantâneo incompleto dos dados que geram satélites comerciais e não inclui espaçonaves de pesquisa do governo e universidades colocadas em órbita.

Opções de hospedagem IoT e no espaço

Uma abordagem para reduzir o custo do serviço de Internet das Coisas (IoT) em todo o mundo é usar satélites do tamanho de uma caixa de vinho ou até menores para coletar pequenas quantidades de dados de dispositivos de baixa potência fora do alcance das redes terrestres existentes. Dependendo do projeto da rede de IoT de satélite e dos sensores monitorados, uma transmissão de dados de um dispositivo no solo pode ter apenas 160 caracteres ou menos, com captação de um satélite voando sobre a cabeça programada para apenas uma vez por dia. Os tamanhos dos satélites são expressos em unidades padrão (“U”) medindo 10 por 10 por 10 centímetros.

A Astrocast adicionou cinco satélites 3U do tamanho CubeSat à sua constelação IoT e está atualmente com 10 satélites no total em sua rede operacional. Um 3U CubeSat tem o tamanho aproximado de uma caixa de vinho antes do lançamento, com antenas e painéis solares saindo assim que é liberado do satélite. A Astrocast prevê outros 10 satélites colocados em órbita até o final do ano para um total de 20 satélites com uma meta final de 100 satélites até 2024.

O mais recente satélite da Fleet Space Technologies Centauri 4 é um CubeSat de 6U aproximadamente do tamanho de uma grande caixa de sapatos, dando à empresa um total de cinco satélites em órbita.

A Swarm Technologies tinha o maior número de pequenos satélites para orbitar no vôo, assim como os menores satélites. Vinte e oito satélites SpaceBEE, cada um com aproximadamente o tamanho de um pedaço de Texas Toast, foram colocados em órbita com sucesso. A empresa tem mais de 100 SpaceBEEs em órbita e planeja ter 180 em sua constelação completa.

O primeiro satélite da OQ Technology , Tiger-2, é um CubeSat de 6U projetado para se comunicar com dispositivos que usam os padrões celulares NB-IoT 3GPP.

Nem todas as empresas de IoT a bordo do Transporter-2 escolheram construir seus próprios satélites dedicados, mas foram hospedadas com outras em satélites maiores, compartilhando espaço, energia e recursos de rádio, seja com hardware dedicado ou virtualmente por meio de software. O satélite Faraday Phoenix 6U CubeSat da missão In-Space Mission , o primeiro satélite da empresa, fornecerá serviços para seis clientes, incluindo a empresa de IoT Lacuna Space .

A Loft Orbital colocou dois satélites em órbita no Transporter-2, YAM-2 e YAM-3. Eultelsat tem suas duas primeiras cargas úteis ELO IoT a bordo da espaçonave Loft Orbital - uma por satélite - enquanto a Totum Labs voou uma carga útil de hardware de 1U cheia de capacidade de processamento em um dos satélites para começar a testar sua nova tecnologia de rastreamento de localização de 2,4 GHz.

Dados de imagem ótica: um pouco nublado, mas Gigabytes / dia

Com sede no Uruguai e rumo a Wall Street por meio de um SPAC, a Satellogic colocou em órbita quatro novos satélites de imagem. Cada satélite pesava cerca de 38,5 quilos com um tamanho de 82 centímetros (cm) por 51 cm por 57 cm e é capaz de tirar fotos coloridas com resolução de 70 centímetros, imagens hiperespectrais com resolução de 25 metros e vídeo full motion com resolução de 1 metro.

Um porta-voz da empresa disse que um único satélite pode gerar imagens de mais de 300.000 quilômetros quadrados por dia, mas não quis discutir detalhes sobre o tamanho geral da coleta de dados. O concorrente Maxar disse que coleta 80 TB / dia com sua frota existente de satélites, enquanto o Planet coleta 25 TB / dia, de acordo com Ravichandran, e deve ir para 40 TB / dia assim que concluir a atualização da frota de satélites SuperDove.

Talvez a empresa revele mais informações à medida que promove seu SPAC anunciado recentemente. A Satellogic arrecadará US $ 274 milhões, que planeja usar para construir satélites, planejando ter 300 em órbita até 2025.

SAR traz os terabytes

Os maiores criadores de dados a bordo do lançamento do SpaceX Transporter-2 foram os satélites de radar de abertura sintética (SAR). Capaz de ver através das nuvens e à noite, os satélites SAR têm um valor significativo para a organização de segurança nacional e também são usados em uma variedade de aplicações comerciais. Isso pode variar de empresas de análise, como a Ursa Space, rastreando os estoques de petróleo bruto e pátios de equipamentos de campo de petróleo como um indicador do preço futuro do petróleo, a empresas de transporte que rastreiam o gelo marinho e icebergs para traçar as rotas de transporte mais seguras e eficientes.

A Capella Space e a Umbra Labs, sediadas nos Estados Unidos, lançaram satélites únicos na missão Transporter-2, enquanto a ICEYE, com sede na Finlândia, colocou em órbita quatro de suas espaçonaves menores do tamanho do Cubesat, três de seu modelo atual e um descobridor de tecnologia de próxima geração.

Um único satélite Capella Space SAR pode coletar de 2 TB a 5 TB de dados brutos por dia , de acordo com um funcionário da empresa entrevistado pelo Data Center Frontier no ano passado. A geração de produtos a partir dos dados brutos para imagens prontas para analistas pode, de forma conservadora, multiplicar isso por um fator de cinco; ou seja, criando de 10 TB a 25 TB por dia. Capella Space fornece imagens com resolução de 50 centímetros.

O trio de satélites de primeira geração do ICEYE pode gerar um terabyte ou mais de dados por dia, enquanto o pathfinder de próxima geração deve melhorar a resolução do solo por um fator de dois. A empresa normalmente fornece imagens entre 3 e 10 metros, mas tem um modo spot com resolução de 25 centímetros.

A Umbra Labs recusou em várias ocasiões discutir a quantidade de dados que seus satélites irão gerar, citando preocupações proprietárias, mas é provável que seja pelo menos tão grande quanto os 2-5 TB / satélite / dia da Capella e potencialmente mais devido ao design da antena de radar da empresa e afirmações que entregará a resolução líder da indústria de 15 centímetros.

Enquanto o ICEYE e a Umbra relutavam em discutir a quantidade ou o crescimento de suas atividades de geração de dados, o Capella Space era mais aberto. “Desde que lançamos oficialmente nossas operações comerciais no início de 2021, dobramos a quantidade total de dados gerados em nossa constelação a cada trimestre”, disse Payam Banazadeh, CEO e fundador da Capella Space. É provável que essa taxa de crescimento continue no curto prazo, com Capella planejando lançar mais satélites até o final do ano.

A soma das estimativas para Capella Space, ICEYE e Umbra Labs dá uma estimativa de baixo custo de mais de 5 TB / dia de dados SAR brutos a um máximo de 12 TB / dia ou mais. O pós-processamento dos dados SAR da Capella Space em produtos acabados adiciona outros 10 TB a 25 TB por dia, para pelo menos 30 TB / dia gerados apenas por aquela empresa para um único satélite. ICEYE e Umbra Labs podem gerar múltiplos semelhantes de TBs quando seus dados brutos são transformados em produtos de usuário final.

O Multipler da Constelação x Tempo = Petabytes para a Nuvem

Como observado anteriormente, o lançamento do SpaceX Transporter-2 é apenas uma peça em um quebra-cabeça maior. As empresas de observação da Terra estão construindo constelações de dezenas a centenas de satélites projetados para capturar toda a superfície da Terra diariamente e revisitar áreas de interesse várias vezes por dia.

O Planet, hospedado pelo Google, coletará 40 TB / dia assim que terminar de atualizar sua frota atual de mais de 100 satélites Dove para SuperDoves. Ao longo de um mês (30 dias), são 1,2 petabytes de dados não processados e 14,4 petabytes por ano. Com o pós-processamento, rotinas de AI / ML para detectar mudanças ao longo do tempo e encontrar recursos de interesse, o acesso simples ao portal da web do cliente é um ruído nas contas mensais da nuvem.

A Amazon, que hospeda as operações da Capella Space, tem muito o que esperar nos próximos meses e anos. A Capella Space pretende operar uma constelação de 36 satélites. Com uma constelação completa, o Capella irá gerar de 72 a 360 TB / dia de dados não processados, colocando-os facilmente na faixa de petabytes todos os meses - antes de começarem a processar os dados.

Com clientes empresariais que têm necessidades de dados desse tamanho, não é nenhuma surpresa que a Amazon e a Microsoft estejam fornecendo conexões diretas e um balcão único para controle de satélite por meio de seus respectivos serviços em nuvem.