Småsatellitt fra NTNU ser algevekst fra bane

Nyttelasten ombord på HYPer-spectral Smallsat for ocean Observation (HYPSO-1) er bygget av bachelor-, mastergrad- og doktorgradstudenter, postdoktorer og professorer ved SmallSatLab på NTNU.

Denne småsatellitten skal blant annet undersøke havfarge for å se algeoppblomstring fra bane. Derfor er HYPSO-1 utstyrt med både et vanlig kamera, samt et hyperspektralt kamera som ser i flere bølgelengder av synlig lys samtidig.

For å få mer inngående data skal HYPSO-1 også jobbe sammen med selvstyrte farkoster som går i det samme havområdet som satellitten undersøker fra rommet.

HYPSO-1 ble skutt opp den 13. januar 2022 av SpaceX. Siden da har den norske småsatellitten blitt innkjørt av det litauiske firmaet NanoAvionics som bygget den, og av SmallSatLab på NTNU som nå opererer HYPSO-1.

Fungerer veldig bra

- Vi gjør fra fire til seks observasjoner med HYPSO-1 over norske og internasjonale farvann hver dag, noe som tilsvarer en datamengde på nesten en halv gigabyte om dagen, sier Roger Birkeland, forsker ved SmallSatLab på NTNU.

Disse dataene blir lastet ned via bakkestasjoner ved NTNU i Trondheim, i tillegg til hos KSAT på Svalbard.

- De første resultatene tyder på at satellitten fungerer veldig bra, men vi er ennå ikke helt i mål med å karakterisere instrumentene og kalibrere dem, sier Birkeland.

Han kan likevel dele figurer over dataene fra HYPSO-1 så langt (se figurer i artikkelen).

Ser over hundre farger samtidig

I motsetning til et vanlig kamera som oppfatter bare tre farger, ser det egenutviklede hyperspektrale kameraet om bord i småsatellitten ser over hundre farger av synlig lys samtidig.

- Dermed kan vi se den spektrale signaturen fra mange ulike materialer, både til havs og på land. Fokuset vårt er likevel på klorofyll og fotosyntese, sier Birkeland.

Men for å kunne oppdage for eksempel algevekst til havs fra bane holder det ikke å bare kunne se grønn farge.

- Oppblomstring av enkelte alger kan sees i vanlige farger, men i de aller fleste tilfellene må vi sammenlikne to bølgelengder og undersøke spektralsignaturen til vann for å se om der er alger til stede som endrer denne signaturen, sier Birkeland.

Måle mengden klorofyll?

Satellittforskeren håper også at det på sikt skal bli mulig å måle mengden klorofyll der HYPSO-1 oppdager at der er mye alger i havet.

- Det er et av våre langsktige mål, men for å kunne gjøre det trenger vi mange flere målinger ved hjelp av satellitt enn det vi har for øyeblikket, og vi må sammenlikne dem med målinger tatt av sensorer på stedet, sier Birkeland.

Etter at karakteriseringen og kalibreringen av kameraene ombord på HYPSO-1 er ferdig, vil forskerne ved SmallSatLab kunne si mer om både den romlige og den spektrale oppløsningen til HYPSO-1.

Det vil si hvor godt småsatellitten ser generelt og hvor godt den ser på de ulike bølgelengdene.

- Derfor jobber vi nå med å lage solide datasett som vi kan bruke til å produsere resultater senere, samt få til en god flyt av data fra satellitt til brukere slik at forskere ved ulike organisasjoner kan bestille data og få bilder fra oss, sier Birkeland.

Klar til neste algesesong

Forskerne ved SmallSatLab håper å være ferdig med karakteriseringen og kalibreringen av HYPSO-1 i løpet av vinteren, og dele resultatene i en vitenskapelig artikkel i løpet av våren 2023.

De utførte også observasjonskampanjer av HYPSO-1 sammen med autonome fartøy i sjøen i april og mai 2022. Sistnevnte foregikk på Svalbard.

- Vi har bygget ett slikt autonomt fartøy allerede og jobber med å bygge en til med oppdatert utstyr, sier Birkeland.

Han håper at HYPSO-1 og de autonome fartøyene for målinger på stedet vil være klar til neste års algesesong.

- Det har vært et tidkrevende arbeid, men også veldig spennende, og vi lærer nye ting hele tiden, avslutter Birkeland.

Gruppen ved SmallSatLab jobber dessuten med en ny satellitt, HYPSO-2, som skal skytes opp i 2024.

Kontakt

Roger Birkeland – Forsker – SmallSat Lab – NTNU – 977 08 10