NASA立方体卫星舰队ELaNa 51将探测宇宙事件和分析地球水资源

NASA立方体卫星舰队ELaNa 51将探测宇宙事件和分析地球水资源 美国国家航空航天局立方体卫星发射计划（NASA's CubeSat Launch Initiative）的四颗立方体卫星将用于改善太阳能、探测宇宙事件和分析地球水资源，从而为全球农业和环境研究提供帮助。图片来源：NASA/JPL-Caltech美国国家航空航天局的立方体卫星发射计划正在向国际空间站（ISS）发送一组四颗小型卫星，称为立方体卫星（ELaNa 51）（纳米卫星教育发射）。这些小型有效载荷由美国国家航空航天局（NASA）和大学共同开发，将从低地球轨道部署。这些卫星环绕地球飞行后，将有助于展示和成熟旨在改进太阳能发电、探测伽马射线暴、确定作物用水量以及测量根区土壤和积雪湿度的技术。这套卫星将搭乘太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰9号（Falcon 9）火箭和龙飞船（Dragon），为该公司为美国国家航空航天局（NASA）执行的第30次商业补给服务任务提供额外的科学、乘员补给和硬件。火箭将于美国东部时间 3 月 21 日星期四下午 4:55 从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空站的 40 号太空发射场升空。图为NASA工程师朱莉-考克斯和凯特-加萨韦在爆立方航天器上安装太阳能电池板。这项工作是在马里兰州格林贝尔特美国宇航局戈达德太空飞行中心的立方体卫星实验室进行的。图片来源：NASA/Sophia Roberts内布拉斯加州的第一颗立方体卫星是"大红卫星-1"（Big Red Sat-1），其目的是研究和改进太阳能电池的发电能力。它是由内布拉斯加大学林肯分校工程系本科生指导的初中和高中学生团队建造的。这颗卫星的尺寸为 1U，即一个单位（约四英寸见方），将对 Perovskite 电池进行测试，这是一种新型太阳能电池，可在阳光直接照射和不直接照射的情况下提高发电量。研究小组将把这种电池的发电量与同样搭载在立方体卫星上的砷化镓太阳能电池的发电量进行比较。如图所示，BurstCube 将围绕地球运行，寻找短伽马射线暴。图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室BurstCube是美国宇航局研制的一颗6U立方体卫星，旨在搜索天空中短暂的高能闪光，如伽马射线暴、太阳耀斑和其他硬X射线瞬变。长伽玛射线暴和短伽玛射线暴是恒星的残余物，可能是宇宙中一些最强大的爆炸（如大质量恒星的坍缩或碰撞）或中子星与黑洞碰撞时产生的。BurstCube将使用一种新型的紧凑型低功耗硅光电倍增管阵列来探测这些难以捉摸的光爆发。有了探测这些来自太空的短暂闪光的能力，BurstCube 可以帮助提醒其他天文台注意宇宙中发生的变化。天文学家也能从这些信息中获益，因为这些爆发是发现引力波的重要来源。SigNals of Opportunity P-band Investigation（简称 SNoOPI）是一颗技术示范立方体卫星，旨在改进全球范围内地下根区和雪堆内水分水平的探测。根区土壤水分和雪水当量在水文循环中起着至关重要的作用，影响着农业粮食生产、水资源管理和天气现象。当科学家了解了土壤中的水量后，就能准确预测作物生长情况，提高灌溉效率。6U 立方体卫星由美国国家航空航天局、印第安纳州普渡大学、密西西比州立大学和美国农业部合作开发。夏威夷大学马诺阿分校的 HyTI（高光谱热成像仪）是这套小型卫星中的第四颗，也是一颗 6U 立方体卫星，旨在研究水源。HyTI 是与美国国家航空航天局（NASA）合作开发的，用于绘制灌溉和雨水灌溉耕地的地图，是一项探路者示范项目，包含高光谱成像仪、时间分辨率热红外成像焦平面技术和高性能星载计算，有助于更好地了解世界主要作物的用水情况和水分生产率。有了这些工具，HyTI 可以帮助人们更详细地了解水的流动、分布和可用性及其在时间和空间上的变化，这对全球粮食和水安全问题是一个重要贡献。这些有效载荷是通过美国国家航空航天局的 CSLI 挑选出来的，CSLI 为美国教育机构、有教育/外联内容的非营利组织、非正规教育机构（博物馆和科学中心）以及美国国家航空航天局中心提供了低成本进入太空的机会。一旦选定立方体卫星，NASA 的发射服务计划就会将它们与最适合作为辅助有效载荷搭载它们的发射装置配对。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

NASA发射PREFIRE气候变化立方体卫星 破解地球极地之谜

NASA发射PREFIRE气候变化立方体卫星 破解地球极地之谜 美国国家航空航天局的 PREFIRE 任务使用了两颗立方体卫星，旨在测量地球从两极排放的热量，通过分析地球的能量预算及其对冰、海和天气变化的影响来改进气候预测。该任务的第一颗立方体卫星使用火箭实验室的电子火箭从新西兰发射升空。图片来源：火箭实验室PREFIRE 任务概述美国国家航空航天局的 PREFIRE（远红外极地辐射能量实验）任务由两颗鞋盒大小的立方体卫星（或称立方体卫星）组成，它们将测量地球从地球上最寒冷、最偏远的两个地区向太空辐射的热量。PREFIRE 任务提供的数据将帮助研究人员更好地预测地球上的冰、海洋和天气在气候变暖的情况下会发生怎样的变化。"美国国家航空航天局（NASA）创新性的PREFIRE任务将填补我们对地球系统认识的空白为我们的科学家提供一幅地球极地如何影响地球吸收和释放能量的详细图景。这将改善对海冰消失、冰原融化和海平面上升的预测，从而更好地了解地球系统在未来几年将如何变化这对追踪天气和水变化的农民、在不断变化的海洋中工作的捕鱼船队以及建设抗灾能力的沿海社区来说都是至关重要的信息。"这段视频概述了 PREFIRE 任务，该任务旨在通过扩大科学家对地球在极地辐射的热量的了解来改进全球气候变化预测。资料来源：NASA/JPL-Caltech美国东部时间8:48，地面控制人员成功地与立方体卫星建立了通信。第二颗 PREFIRE 立方体卫星将在未来几天内搭乘自己的"电子"火箭从一号发射场发射升空。在30天的检查期之后，工程师和科学家将确保两颗立方体卫星正常工作，预计这次任务将运行10个月。PREFIRE 任务的核心是地球的能量预算从太阳吸收的热能与地球散发的热能之间的平衡。两者之间的差异决定了地球的温度和气候。北极和南极洲辐射的大量热量是以远红外线辐射的形式发出的，但目前还没有对这类能量进行详细测量。新西兰时间2024年5月25日晚7点41分（美国东部时间凌晨3点41分），火箭实验室的"电子"火箭从新西兰马希亚的1号发射场升空，火箭上载有美国国家航空航天局PREFIRE（远红外极地辐射能量实验）任务的一颗小型卫星。图片来源：火箭实验室环境因素对热辐射的影响大气中的水蒸气含量，以及云的存在、结构和组成，都会影响从地球两极逃逸到太空中的远红外线辐射量。从 PREFIRE 收集到的数据将为研究人员提供有关远红外线能量从北极和南极环境辐射到太空的位置和时间的信息。位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室主任劳里-莱辛（Laurie Leshin）说："PREFIRE立方体卫星可能很小，但它们将填补我们对地球能量预算知识的一大空白。它们的观测结果将帮助我们了解地球热平衡的基本原理，让我们能够更好地预测在全球变暖的情况下，我们的冰川、海洋和天气将发生怎样的变化"。技术进步与目标任务中的每颗立方体卫星都携带有一种名为热红外光谱仪的仪器，它使用特殊形状的镜子和传感器来测量红外波长。要使这些仪器小型化，以便安装在立方体卫星上，就必须缩小某些部件的尺寸，同时扩大其他部件的尺寸。PREFIRE的首席研究员、威斯康星大学麦迪逊分校的Tristan L'Ecuyer说："我们的地球正在以人们从未经历过的方式迅速发生变化，在北极这样的地方也是如此。NASA的PREFIRE将为我们提供地球两极发射的远红外线波长的新测量数据，我们可以利用这些数据改进气候和天气模型，帮助全世界的人们应对气候变化的后果。"合作努力美国国家航空航天局的发射服务计划总部设在佛罗里达州的肯尼迪航天中心，该计划与美国国家航空航天局的地球系统科学探路者计划合作，提供发射服务，这是美国国家航空航天局的风险级专用和搭乘共享（VADR）发射服务合同的一部分。PREFIRE 任务由美国国家航空航天局和威斯康星大学麦迪逊分校联合开发。NASA JPL 为该机构的科学任务局管理这项任务，并提供光谱仪。蓝峡谷技术公司建造了立方体卫星，威斯康星大学麦迪逊分校将处理仪器收集的数据。发射服务提供商是加利福尼亚州长滩的 Rocket Lab USA Inc.编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA挑选10颗新立方体卫星送往国际空间站

NASA挑选10颗新立方体卫星送往国际空间站 立方体卫星鼓励政府、行业和学术界加强合作，因为它们是模块化的，建造和发射成本低廉。小型卫星可以实现快速开发，并为太空科学调查和技术演示提供了一种具有成本效益的手段。密歇根大学的学生正在研究他们的致动器响应和在轨测量（MARIO）立方体卫星，该卫星于 2022 年 11 月发射到国际空间站。图片来源：密歇根大学今年的入选项目包括来自特拉华州的第一个项目、来自少数族裔服务机构的三个项目以及来自 K-12 学校的一个项目。新参赛者包括特拉华大学、加州奥克伍德学校、加州州立大学长滩分校、加州州立理工大学波莫纳分校和芝加哥大学。美国国家航空航天局的立方体卫星发射计划（CSLI）根据2023年8月7日的提案征集活动选出了这些任务，目前计划于2025年至2028年发射。在 CSLI 第 15 轮遴选中获选的组织和立方体卫星的完整名单如下：路易斯安那大学拉法叶分校CAPE-Twiggs将作为 3U 立方体卫星的第一个原型，设计用于将系留 SlimSat 模块包含并发射到极低地球轨道。该大学过去曾成功发射过立方体卫星任务，目前的项目将与其他几所经验很少或没有经验的学校合作，设计、建造和运行自己的 SlimSat 模块。CAPE-Twiggs 将加强科学、技术、工程和数学教育，并提高在更大范围内开展定期合作天基实验的能力。加利福尼亚州奥克伍德学校- NyanSat 是一颗 2U 立方体卫星，由加利福尼亚州农村地区一所 K-12 级独立学校设计和建造。这项任务将作为教育推广和空间技术开发的模板。NyanSat 有几个技术开发有效载荷，每个有效载荷都是为了测试和展示各种新系统在空间环境中的功效。其中包括声学航天器测绘和探测有效载荷，目的是简化航天器的传感器结构并提供补充任务信息；以及空间加密分类账有效载荷，目的是验证天基数字公证在地球和空间交易中的可行性。夏威夷大学马诺阿分校 - CREPES（立方体卫星相对论电子和质子能量分离器）旨在研究太阳高能粒子事件，增加我们对太阳的了解。CREPES 将利用气体电子倍增器来放大辐射信号，飞行一种新型的微图案气体探测器。从这些测量中获得的数据预计将有助于对空间天气的了解和空间气候学的发展。夏威夷大学马诺阿分校是一所为少数族裔服务的机构，此前曾利用该计划发射过一颗立方体卫星。加州州立大学长滩分校 - SharkSat-1试图监测LED引起的地球蓝光污染。LED 灯因其成本效益而广受欢迎，但气候和健康研究人员目前正在研究其影响。鲨鱼卫星1号收集的数据将创建一个数据库，供专家绘制光污染地图。加州州立大学长滩分校是一所少数民族服务机构。特拉华大学DAPPEr（特拉华大气等离子体探测器实验）将绘制电离层 F2 层电子密度和温度随纬度和时间的平均变化图。另一个目标是确定从立方体卫星测量电离层电子的朗缪尔探测器的首选尺寸。这是特拉华州为 CSLI 挑选的第一颗立方体卫星，旨在为学生提供有关飞行系统的实践学习经验。圣路易斯大学- DARLA-02（人工推理、学习和分析演示）将在 3U 航天器上演示自主事件响应，并绘制业余超高频段无线电频率背景噪声动态地图。DARLA-02 是 DARLA 的后续项目，目标是在 2024 年与 CSLI 一起发射。这一后续行动旨在将航天器在轨道上处于科学模式的时间延长一倍。加州州立理工大学波莫纳分校Pleiades Five任务将首次使用商品化的立方体卫星（CubeSat）架构，为航天工业的后代提供有效和可持续的教育机会。加州州立理工大学波莫纳分校（California State Polytechnic University, Pomona）将与其他五所大学合作，为学生提供一条在一学年内设计、测试、发射和运行低成本教育用1U立方体卫星的途径。加州州立理工大学波莫纳分校是一所为少数民族服务的机构。芝加哥大学PULSE-A（偏振调制激光卫星实验）将展示一种提高空对地通信速度的方法。PULSE-A 还旨在通过在轨技术演示，使空间到地面的操作更难被拦截和干扰。PULSE-A 将使用 10 Mbps 的偏振键控激光通信，而不是使用无线电频率进行天对地通话。与无线电频率相比，自由空间光通信在功率、带宽和有效数据传输速率方面都有所提高。犹他州立大学GASRATS（Get Away Special Radio and Antenna Transparency Satellite）将展示一种集成在太阳能电池板顶部的新型透明贴片天线。卫星外表面具有双重用途，将发电和通信能力结合在一起，解决了空间任务中常见的功率和质量限制问题。犹他州立大学曾参加过 CSLI 项目，于 2022 年初部署了 GASPACS（Get Away Special Passive Attitude Control Satellite），以测试太空充气结构。美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心 GPDM（绿色推进双模式）将在太空飞行演示中测试低毒或"绿色"火箭推进剂的化学和电喷雾能力，这种推进剂被称为先进航天器高能无毒推进剂（ASCENT）。该项目是与麻省理工学院和佐治亚理工学院合作开发的一个化学推进子系统，其中包括一个 3D 打印贮箱、歧管和推进剂管理装置。资料来源：美国国家航空航天局美国国家航空航天局从 45 个州、哥伦比亚特区和波多黎各挑选了立方体卫星任务，并通过 ELaNa（超小型卫星教育发射）清单向太空发射了约 160 颗立方体卫星。立方体卫星发射计划由位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的美国宇航局发射服务计划负责管理。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA研究极地热逃逸的PREFIRE任务即将发射

NASA研究极地热逃逸的PREFIRE任务即将发射 美国国家航空航天局（NASA）的 PREFIRE 任务与火箭实验室（Rocket Lab）合作，旨在利用立方体卫星研究地球极地的热损失。该任务计划于2024年5月从新西兰发射，旨在填补我们对极地地区在地球热平衡中的作用、影响全球气候模式和海平面预测的认识方面的重要空白。资料来源：美国国家航空航天局PREFIRE 任务提供的数据将提高我们对北极和南极如何帮助调节地球气候、极地冰川消失的机制以及海平面上升和海冰消失等相关问题的认识。美国国家航空航天局的 PREFIRE 任务将填补我们对地球有多少热量从极地流失到太空的认识空白。通过捕捉只有在太空中才能收集到的两极上空的测量数据，PREFIRE 将使研究人员能够系统地研究地球在远红外线中的热量排放其波长分辨率比以往任何传感器都要精细 10 倍。PREFIRE 的两颗小卫星如图所示为环绕地球飞行的艺术家概念图将测量地球两极地区向太空辐射的热量。这次任务的数据将为气候和冰雪模型提供信息。图片来源：NASA/JPL-Caltech北极和南极通过将最初在热带地区吸收的热量辐射回太空，帮助调节地球气候。但是，对于像北极这样的地区，60%逃逸到太空中的能量的光谱还没有被系统地测量过。要了解极地环境中哪些部分造成了热量损失，以及为什么北极变暖的速度是地球其他地区的 2.5 倍以上，就必须填补这一空白。除了帮助我们了解极地是如何充当地球恒温器的，PREFIRE 对这种热交换的观测还能提高我们对极地冰流失机制以及海平面上升和海冰流失等相关问题的认识。这些仪器将搭载在两颗完全相同的立方体卫星上，每颗立方体卫星搭载一个仪器，在异步、近极轨道上飞行。美国国家航空航天局和威斯康星大学麦迪逊分校共同开发了 PREFIRE 任务。位于南加州的喷气推进实验室为美国宇航局科学任务局管理该任务，并提供光谱仪。蓝峡谷技术公司建造了立方体卫星，威斯康星大学麦迪逊分校将处理收集到的数据。这次发射被火箭实验室命名为"准备，瞄准，PREEFIRE"，几周后将进行第二次立方体卫星发射任务。第二次发射被该公司称为"PREFIRE 和冰"，也将由一枚"电子"火箭从新西兰发射升空。美国国家航空航天局的发射服务计划选择火箭实验室发射这两个航天器，作为该局VADR（Venture-class Acquisition of Dedicated and Rideshare）合同的一部分。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

Firefly Aerospace成功地在范登堡空军基地发射了八颗立方体卫星

Firefly Aerospace成功地在范登堡空军基地发射了八颗立方体卫星 7 月 3 日，Firefly Aerospace 公司为美国国家航空航天局立方体卫星发射计划成功发射了八颗小型卫星。此次发射是从加利福尼亚范登堡空军基地发射的"夏日噪音"任务的一部分，涉及的卫星主要用于气候研究和技术开发。图片来源：Firefly Aerospace/Trevor MahlmannELaNa 43（超小型卫星教育发射 43）任务包括八颗立方体卫星，由各大学和美国国家航空航天局各中心设计，涵盖的科学包括气候研究、卫星技术开发和对学生的教育宣传。萤火虫航空航天公司首席执行官比尔-韦伯（Bill Weber）说："萤火虫团队成功地完成了任务。作为美国国家航空航天局（NASA）的发射和月球服务供应商，我们期待着继续保持这种合作关系，支持该机构实现从地球到月球及更远的更大太空探索目标。"2024 年 7 月 3 日，Firefly Aerospace 公司的阿尔法火箭在加利福尼亚州范登堡空军基地的上空留下一道发光的轨迹。图片来源：Firefly Aerospace/Trevor MahlmannFirefly Aerospace 公司通过这次发射完成了其风险级发射服务示范 2 合同。美国国家航空航天局的风险级合同为新的供应商提供了发射机会，有助于商业发射行业的发展，并为美国国家航空航天局未来的任务带来具有成本效益的竞争。美国国家航空航天局的立方体卫星发射倡议（CSLI）是该机构、教育机构和非营利组织之间的一项持续合作项目，为教育性小型卫星任务提供了进入太空的途径。在ELaNa 43任务中，每颗卫星都被储存在萤火虫火箭上的立方体卫星分配器中，一旦到达太阳同步轨道或近极轨道，就会被部署到地球周围。立方体卫星采用标准化单元建造，一个单元（或称 1U）的长、宽、高各约为 10 厘米。这种尺寸和形式上的标准化使大学和其他研究人员能够开发具有成本效益的科学调查和技术演示。2024年6月6日星期四，一颗最佳控制和成像卫星（SOC-i）立方体卫星在加利福尼亚州范登堡空军基地的萤火虫有效载荷处理设施等待集成。作为美国国家航空航天局立方体卫星发射计划和萤火虫公司风险级发射服务示范2合同的一部分，SOC-i将与其他几颗立方体卫星一起，在美国国家航空航天局的纳卫星教育发射（ELaNa）43任务期间由阿尔法火箭发射升空。信用：美国国家航空航天局了解更多有关在 ELaNa 43 上发射的小型卫星的信息：CatSat - 亚利桑那大学，图森CatSat是一颗6U立方体卫星，气球内有一个可展开的天线，将对高速通信进行测试。一旦 CatSat 到达轨道，它将充气，以每秒 50 兆比特的速度向地面站传输高清晰度地球照片，比一般家庭互联网速度快五倍以上。克里斯-沃克（Chris Walker）在一锅布丁上盖上保鲜膜后获得了猫卫星的设计灵感。这位猫式卫星的首席研究员兼亚利桑那大学天文学教授注意到，锅上凹陷的保鲜膜反射出悬挂的灯泡图像。"沃克说："这一观测结果最终促成了大型气球反射器的诞生，这是一种可充气的技术，它能产生大的收集孔径，而其重量只是当今可部署天线的一小部分。大型气球反射器是通过美国宇航局创新先进概念计划开发的一项早期研究。KUbeSat-1 - 堪萨斯大学，劳伦斯KUbeSat-1是一颗3U立方体卫星，将使用一种新方法来测量撞击地球的初级宇宙射线的能量和类型，传统上这种测量是在地球上进行的。第二个有效载荷高空校准将测量宇宙与大气层相互作用产生的高频信号。KUbeSat-1 是堪萨斯州在美国国家航空航天局 CSLI 项目下发射的第一颗小型卫星。MESAT-1 - 缅因大学，奥罗诺MESAT-1是一颗3U立方体卫星，将研究城市和农村地区的当地气温，以确定水体中浮游植物的浓度，帮助预测藻类大量繁殖。 MESAT-1是缅因州在美国国家航空航天局CSLI项目下发射的第一颗小型卫星。2024年4月24日星期三，美国国家航空航天局（NASA）和萤火虫航天公司（Firefly Aerospace）的工程师在加利福尼亚州范登堡空军基地萤火虫航天公司（Firefly Aerospace）的有效载荷处理设施审查该局立方体卫星R5航天器4（R5-S4）的集成计划。图片来源：NASA/Jacob Nunez-KearnyR5-S4、R5-S2-2.0 - 美国国家航空航天局约翰逊航天中心R5-S4和R5-S2-2.0都是6U立方体卫星，它们将是第一批发射到轨道上的R5航天器，用于测试新的、精简的航天器结构。研究小组将监测航天器各部分的性能，包括低地球轨道上的计算机、软件、无线电、推进系统、传感器和照相机。"休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心R5项目经理萨姆-佩德罗蒂（Sam Pedrotty）说："近期，R5希望展示新工艺，以便更快、更便宜地开发高性能立方体卫星。"成本和进度的改善将使R5能够为低技术就绪水平有效载荷提供更高风险的搭乘选择，从而在轨展示更多的有效载荷。"宁静-太空教师宁静号"是一颗 3U 立方体卫星，装有数据传感器和照相机，将通过业余无线电信号与地球上的学生通信，并发回图像。太空教师"发射卫星作为教育实验，以激发北美学生对空间科学、技术、工程和数学的兴趣。SOC-i-华盛顿大学，西雅图优化控制和成像卫星（SOC-i）是一颗 2U 立方体卫星，是一项姿态控制技术的技术演示任务，用于保持其相对于地球、太阳或其他天体的方位。该任务将测试一种算法，以支持利用航天器上实时计算的受限姿态引导机动进行自主操作。SOC-i 将自主旋转摄像头以捕捉图像。TechEdSat-11 (TES-11) - 美国宇航局艾姆斯研究中心，加利福尼亚州硅谷TES-11是一颗6U立方体卫星，由美国国家航空航天局的研究人员和学生合作完成，旨在评估用于小型卫星的技术。这是正在进行的实验的一部分，目的是评估通信新技术、辐射传感器套件和试验性太阳能电池板，以及寻找缩短脱轨时间的方法。编译自/ScitechDaily ... PC版： 手机版：

配备人工智能的立方体卫星可以帮助加强早期野火和灾难应对工作

配备人工智能的立方体卫星可以帮助加强早期野火和灾难应对工作 立方体卫星将在卫星上处理复杂的图像，从而能够更快地从太空探测火灾。图片来源：SmartSatCRC 编辑遥感和计算机科学研究人员克服了在体积更小、成本效益更高的立方体卫星上处理和压缩大量高光谱图像的局限性，然后再将其发送到地面进行分析，从而节省了宝贵的时间和能源。这项利用人工智能实现的突破意味着，丛林大火甚至在其形成并产生大量热量之前，就能从太空中被提前探测到，从而使现场工作人员能够更快地做出反应，防止生命和财产损失。由智能卫星研究中心（SmartSat CRC）资助、南澳大利亚大学（UniSA）领导的一个项目利用最先进的星载人工智能技术，为南澳大利亚的第一颗立方体卫星Kanyini开发了一种节能型早期火灾烟雾探测系统。Kanyini 任务由南澳大利亚政府、SmartSat CRC 和行业合作伙伴合作完成，旨在向低地球轨道发射一颗 6 U 立方体卫星，以探测丛林火灾并监测内陆和沿海水质。卫星传感器配备了高光谱成像仪，可捕捉地球上不同波长的反射光，生成详细的地表地图，用于丛林火灾监测、水质评估和土地管理等各种应用。首席研究员、UniSA 地理空间科学家 Stefan Peters 博士说，传统上，地球观测卫星不具备机载处理能力，无法实时分析从太空捕捉到的复杂地球图像。他的团队成员包括来自澳大利亚南澳大学、斯威本科技大学和澳大利亚地球科学组织的科学家，他们通过建立一个轻量级人工智能模型克服了这一难题，该模型能够在立方体卫星可用的板载处理、功耗和数据存储限制条件下探测烟雾。与基于地面处理高光谱卫星图像来探测火灾相比，机载人工智能模型将下行数据量减少到原来的 16%，而能耗却降低了 69%。机载人工智能模型检测火灾烟雾的速度也比传统的地面处理快 500 倍。Peters 博士说："在火变得足够热、足够大到传感器可以识别之前，烟雾通常是你能从太空中看到的第一件东西，因此早期探测至关重要。"为了展示人工智能模型，他们使用了最近澳大利亚丛林大火的模拟卫星图像，利用机器学习训练模型检测图像中的烟雾。对于大多数传感器系统来说，收集到的数据中只有一小部分包含与任务目的相关的关键信息。由于无法在大型卫星上处理数据，所有数据都要通过下行链路传送到地面进行分析，从而占用了大量空间和能源。研究人员通过训练模型来区分烟雾和云层，从而更快、更高效地解决了这个问题。以库朗（Coorong）过去发生的火灾事件为案例，模拟的 Kanyini 人工智能机载方法只用了不到 14 分钟就探测到了烟雾，并将数据发送到了南极地面站。彼得斯博士说："这项研究表明，与传统的地面处理相比，机载人工智能具有显著的优势。这不仅在发生丛林火灾时非常有价值，而且还可以作为其他自然灾害的预警系统。"研究小组希望在 2025 年"卡尼尼"飞行任务投入运行时，在轨道上演示机载人工智能火灾探测系统。"一旦我们解决了任何问题，我们希望将这项技术商业化，并将其应用于立方体卫星星座，争取在一小时内为早期火灾探测做出贡献"。研究人员在最新一期《电气和电子工程师学会应用地球和遥感选题期刊》（IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth and Remote Sensing）上发表了他们的实验细节。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：