A Skybox és az elérhető kereskedelmi „kémműholdak” korszaka

Az elmúlt években megnövekedett fogyasztói igények kielégítésére új térérzékelési kereskedelmi cégek tűntek fel, amelyek új technológiákkal és kreatív ötletekkel álltak elő, alacsony költségű műholdakat hoztak létre és a magas minőség mellett új szolgáltatásokkal álltak elő. Ezek közül is kiemelkedik a 2009-ben létrehozott „Skybox Imaging”, amely 2015-ig két megfigyelő műholdat juttatott Föld körüli pályára, a világon elsőként HD minőségű élőképes videókat tudott szolgáltatni, és e mellett új adatfeldolgozási eljárást hozott létre. A céget 2014-ben 500 millió dollárért felvásárolta a Google, amely azóta azon dolgozik, hogy mind az adatfeldolgozási mechanizmusokat, mind a műholdfelvételeket hatékonyan beintegrálja a saját online szolgáltatásaiba.

Az elmúlt öt évben a Föld megfigyelésében egészen új tendenciák jelennek meg: egyre több új, kereskedelmi szereplő jelenik meg, amelyek jelentősen le tudták szorítani a költségeiket, miközben az általuk létrehozott és pályára állított műholdak akár hatékonyabb és jobb minőségű megfigyelést teszik lehetővé. Többek között ilyenek a Skybox, Urthercast és a Planet Labs. Ezeknek a távérzékelési cégeknek a megjelenését leginkább a Cubesat felépítésű műholdak kifejlesztése segítette elő.

A Google Earth és a Google Maps 2005-ös, több, mint tíz éves indulása óta nagyon sokat tett a műholdképek tömeges elterjesztéséért és mindennapos használatáért. A Maps-nek és a Google Earthnek azonban vannak korlátai, és a felhasználási igények idővel növekednek: általános dolog ma már, hogy az általunk keresett üzletet, szállást, turisztikai célpontot megnézzük a Google valamelyik szolgáltatásán keresztül, ami nem mindig tud lépést tartani a változásokkal. A Google műholdképei egy vagy akár több év alatt frissülnek[1], így gyakran előfordulhat, hogy az a kép, amit a térképen látunk, valójában már nem is létezik.

A frissítési gyakoriság azonban csak az egyike a fogyasztói igények növekedésének, e mellett azonban legalább ilyen fontos a képminőség kérdése is. Digitális eszközeink fejlődésével egyre jobb minőségű és felbontású, egyre „közelibb” képet szeretnénk kapni. Ennek az igénynek eddig technikai és szabályozási korlátjai voltak: a magas költségek miatt technikailag korábban nem voltak meg a feltételei annak, hogy a nagyobb felbontású műholdképek eljussanak az általános felhasználókhoz. Ami a szabályozást illeti, az Egyesült Államok egészen 2014-ig tiltotta a nagyobb felbontású műholdfelvételek kereskedelmi terjesztését – a kép oldalának az egy pixelje nem lehetett 50 cm-nél kisebb. Ezt a korlátozást 2014 júliusában feloldották.[2]

Magas minőségű műholdképek eddig leginkább katonai célokra voltak elérhetőek, és ennek a törvényi szabályozás volt az egyik korlátja. Az ingyenesen elérhető műholdképek alacsony felbontású felvételeket nyújtottak. A kettő között helyezkedett el gyakorlatilag a Digital Globe vállalat, amely pénzért szolgáltatott jobb minőségű képeket a szabályozott felbontásig terjedően.[3] A Digital Globe vevői között ott találjuk egyébként az amerikai Védelmi Minisztériumot és a Google-t is, amely a Digital Globe műhold felvételeit használta eddig a Google Earth-hoz.

Az Urthecast, Planet Labs és a Skybox

Az elmúlt öt évben több új cég is megjelent, amelyek új kereskedelmi szolgáltatásokkal álltak elő a távérzékelés terén. Ezekből is érdemes három startup céget kiemelni: az Urthecast-ot, Planet Labs-ot és a Skybox-ot. A három cég három különböző megközelítéssel állt elő, de az volt a közös bennük, hogy mindhárom a megnövekedett fogyasztói igényekre igyekezett reflektálni.

Az Urthecast egy érdekes koncepcióval állta elő: ahelyett, hogy pénzt költöttek volna saját műhold kifejlesztésére és elkészítésére, inkább egy magas minőségű, kép- és videó felvételek elkészítésére képes készülékeket hoztak létre, amelyet a Nemzetközi Űrállomásra szerelték rá. Az egyik kamera közepes minőségben fényképek felvételére alkalmas, a másik egy méteres távolságban 4K minőségű videó felvételére képes.[4] Az adatokat az orosz Roszkoszmosz antennái segítségével küldik a Földre.

A Planet Labs inkább a mennyiségre ment rá: 2014-ben 28 műholdat állítottak Föld körüli pályára azzal a céllal, hogy minél frissebb adatokat tudjanak szolgáltatni. Jelenleg több, mint száz műholdjuk van Föld körüli pályán, és a terveik szerint idén meglesz az a műhold mennyiség, amely lehetővé teszi, hogy minden egyes nap, a Föld bármely pontjáról friss képeket és adatokat tudjanak szolgáltatni.[5]

A Skybox az előbbi kettőtől eltérő megközelítést választott: magas minőséget célozták meg, de a legfontosabb szempont nem is maguk a képek és videók, hanem az azok mögötti adatelemzés vált. 2015 végéig összesen két műholdat állítottak Föld körüli pályára, viszont a minőségett hozták: a Skybox lett 2013-ban a világ első cége, amely HD minőségű videót tudott szolgáltatni a Föld felszínéről az űrből.[6] Az adatgyűjtés és adatelemzés azonban még hangsúlyosabbá vált a cég portfóliójában: az elmúlt évek nyilvános felhasználásban elérhető felvételeit gyűjtötték össze az adatbázisukban, és a műholdjaik által szolgáltatott adatokat a korábbi adatokkal összehasonlítva elképesztő elemzésekre váltak képesek. Ez volt az, ami végül felkeltette a Google figyelmét is, és a cég 2014 augusztusában felvásárolta a Skybox-ot 500 millió dollárért.[7]

A Cubesat megjelenése és a műholdas lehetőségek új dimenziói

A Skybox és a Planet Labs által használt műholdak csak a töredékébe kerülnek az eddig használt műholdaknak, ezért történhetett meg, hogy egy-egy a semmiből létrejött startup cég megjelenhetett a piacon – korábban az űr csak a kormány, illetve a nagy tőkével rendelkező cégek kiváltsága volt. Mindezt igazából a „Cubesat lehetőségei tették lehetővé”.

A Cubesat egy olyan miniatűr műhold, amely lényegében egy 10 centiméteres oldalú kocka, amely a Földön csak 1,33 kilogrammot nyom. Hétköznapi vásárlók számára is elérhető anyagokból is össze lehet rakni, ami rendkívül költséghatékonnyá teszi. Az alapelvét még 1999-ben dolgozta ki a Stanfordi Egyetem és a Kaliforniai Műszaki Egyetem.[8] Az így felépített első Cubesat műholdat 2003-ban lőtték fel. A Cubesat műholdak alacsony Föld körüli pályán mozognak (LEO)[9], és kilencven perc alatt kerülik meg a Földet. Ez a legkisebb energia befektetéssel elérhető pálya – és így a legolcsóbb is. Mivel közelebb van a felszínhez, ezért kisebb teljesítményű, olcsóbb optika is elegendő a képek készítéséhez, és könnyebb a jelek átvitele is a kisebb távolság miatt.

2013 előtt szinte kizárólag akadémiai felhasználás volt jellemző a Cubesat műholdakra, 2014-ben viszont már szinte kizárólag kereskedelmi felhasználás dominált. Előnye még, hogy a kis méretük és alakzatjuk miatt egymás mellé rakhatók, könnyebben szállíthatók és egyszerre több is fellőhető – például az egyik 2013-as fellövésnél egyszerre 27 Cubesat műholdat lőttek fel.[10]

A Cubesat megjelenése teljesen megváltoztatta az iparágat. Eddig az volt a jellemző, hogy hosszú fejlesztésekkel egy egyedülálló nagy műholdat küldtek fel a légkörbe. Mindez egyrészt sok időt vett el, másrészt rendkívül költséges volt – egy-egy műhold ára több millió dollár volt.[11] A Cubesat műholdakkal az ár a töredéke lett, és az alacsony Föld körüli pálya, és a műholdak kicsi súlya miatt a feljuttatás is költséghatékony lett. Mindez azt is jelenti, hogy az alacsony költségek miatt belefért a kísérletezés is, és lehetővé vált az elöregedő műholdak gyakoribb frissítése is. A folyamatnak ezzel nincs vége, hiszen a Cubesat-os szabványok miatt egy tömeggyártás is elindulhat, ami tovább csökkenti az árakat.

A Skybox mögötti koncepció

A Skyboxot 2009-ben a Stanfordi Egyetem négy diákja, négy barát alapította (Dan Berken Stock, Julian Mann, Ching Yu-Hu és John Fenwick) egy stanfordi vállalkozói szellemiségről szóló kurzust követően.[12] Az alap koncepció szerint bolygónkat egy nagy adathalmazként kell tekinteni, amelynek értelmezéséhez segítséget nyújt egy jó minőségű kép- és videó leképezés. Mindez azonban csak eszköz a megértéshez, vagyis a lényeg leginkább az adatok összekombinálásán és kielemzésén van.

A Skybox 2013. november 21-én lőtte fel az első műholdját, a SkySat1-et[13], és a világon elsőként tudott HD minőségű videót készíteni a Föld felszínéről az űrből. 2014. július 8-án került Föld körüli pályára a Skybox második műholdja, a SkySat2 és a következő két évben 24 újabb műhold fellövését tervezték.[14] 2014. augusztus 1-én a Skyboxot felvásárolta a Google 500 millió dollárért, és azóta a cég Google-be történő integrálásán dolgoznak. Az anyag megírásának pillanatában a cég weboldala, Twitterje és Facebook profilja nem volt elérhető, a Youtube-os Skybox csatornán pedig a „Coming Soon” felirat („Hamarosan jövünk”) fogadja a látogatókat.

Bámulatos adatelemzési lehetőségek

Ami azonban igazán értékessé teszi a Skyboxot, az nem is a Föld körüli pályára állított műhold, hanem az adatelemzési eszköztár. A Skybox napi 1 Tb mennyiségű adatot termel ki, és összekombinálja és kielemzi őket az adatbázisában található adatokkal. Hatalmas szoftver kapacitás van mögötte, és valóban bámulatos dolgokra képes. Képes például arra, hogy egyetlen, forgalmas kikötőről készült felvétel alapján ki tudja elemezni az ott lévő hajók számát és típusát.[15] Vagy egy városban meg tudja állapítani – bizonyos hibahatár mellett – az építési telkek számát, vagy akár az azokon épített épületek készültségi szintjét is.[16] Használható ugyanakkor arra is, hogy emberi viselkedésmintákat elemezzenek a Skybox segítségével: tüntetések, fesztiválok vagy akár fegyveres konfliktusok idején.

A Skybox szerint többek között a következő szektorokban lehet jó lehetőségeket találni a szolgáltatásaihoz:[17]

• mezőgazdasági helyzetelemzés, mezők felügyelete, stb.
• humanitárius segélyezés
• biztosítási monitoring (például rizikófaktor modellek)
• természeti katasztrófák idején történő segítségnyújtás
• üzleti szférában, kereskedelemben, pénzügyekben (például autók számának és típusának a kielemzése egy adott város vagy körzet parkolóiban)
• bányászat
• tengeri forgalom monitoring

Mindez párátlan lehetőségeket ad a Skyboxot használó elemzők kezébe. Olyan lehetőségeket is, amivel akár vissza is lehet élni. Egy érdekes példa rá, hogy 2014-ben az Apple új iPhone-jának megjelenése idején a Skybox ráállította a műholdjait a Foxconn kamionjaira – Apple fő logisztikai partnerére. Miután kielemezték a kamionok forgalmát és összehasonlították a korábbi hónapok forgalmával, arra tudtak következtetni, hogy igencsak megnövekedett a Foxconn aktivitása, és ebből tudni lehetett, hogy hamarosan boltokban elérhető lesz az Apple új telefonkészüléke.[18]

Vagyis a műholdak és a mögötte álló elemzői kapacitás együttese rengeteg információt szolgáltathat a kormány, cégek vagy versenytársak számára, ami hosszútávon – főleg egy olyan cég kezében, amely gyakorlatilag kizárólagos monopóliumot élvez a világ internet felhasználóinak adatainak a nagy része fölött – egy elég veszélyes lehetőségnek tűnik.

[1] MEYER, Robinson: Silicon Valley’s New Spy Satellites. In: Theatlantic.com. 2014. június 7, http://www.theatlantic.com/technology/archive/2014/01/silicon-valleys-new-spy-satellites/282580/

[2] VINCENT, James: Skybox: Google Maps goes real-time – but would you want a spy in the sky staring into your letter box? In: Independent, 2014. június 21, http://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/skybox-google-maps-goes-real-time-but-would-you-want-a-spy-in-the-sky-staring-into-your-letter-box-9553934.html

[3] MEYER, Robinson: Silicon Valley’s New Spy Satellites. In: Theatlantic.com. 2014. június 7, http://www.theatlantic.com/technology/archive/2014/01/silicon-valleys-new-spy-satellites/282580/

[4] Bővebben: https://www.urthecast.com/enterprise

[5] Bővebben: https://www.planet.com/data/

[6] A videó itt tekinthető meg: https://www.youtube.com/watch?v=fCrB1t8MncY

[7] MIMS, Christopher: Amid Stratospheric Valuations, Google Unearths a Deal With Skybox. In: The Wall Street Journal, 2014. június 15, http://www.wsj.com/articles/amid-stratospheric-valuations-google-unearths-a-deal-with-skybox-1402864823

[8] MEYER, Robinson: Some High Schoolers Built a Satellite and NASA Just Sent It to Space. In: Theatlantic.com, 2013. november 20, http://www.theatlantic.com/technology/archive/2013/11/some-high-schoolers-built-a-satellite-and-nasa-just-sent-it-to-space/281681/

[9] Alacsony Föld körüli pálya (LEO): olyan műholdpálya, amely a Föld felszínétől legalább 2000 km távolságra halad. Forrás: https://hu.wikipedia.org/wiki/Alacsony_F%C3%B6ld_k%C3%B6r%C3%BCli_p%C3%A1lya

[10] MEYER, Robinson: Some High Schoolers Built a Satellite and NASA Just Sent It to Space. In: Theatlantic.com, 2013. november 20, http://www.theatlantic.com/technology/archive/2013/11/some-high-schoolers-built-a-satellite-and-nasa-just-sent-it-to-space/281681/

[11] U.o.

[12] http://www.ditoweb.com/blog/2014/06/the-sky-is-limit-for-google-maps-skybox/

[13] Bővebben: http://www.skyboximaging.com/ (az elemzés megírásának pillanatában (2016.01.09.) az oldal nem volt elérhető)

[14] VINCENT, James: Skybox: Google Maps goes real-time – but would you want a spy in the sky staring into your letter box? In: Independent, 2014. június 21, http://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/skybox-google-maps-goes-real-time-but-would-you-want-a-spy-in-the-sky-staring-into-your-letter-box-9553934.html

[15] MEYER, Robinson: Google Owns a Satellite Now. In: Theatlantic.com, 2014. június 10, http://www.theatlantic.com/technology/archive/2014/06/why-google-bought-satellite-startup-skybox/371531/

[16] U.o.

[17] http://www.ditoweb.com/blog/2014/06/the-sky-is-limit-for-google-maps-skybox/

[18] VINCENT, James: Skybox: Google Maps goes real-time – but would you want a spy in the sky staring into your letter box? In: Independent, 2014. június 21, http://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/skybox-google-maps-goes-real-time-but-would-you-want-a-spy-in-the-sky-staring-into-your-letter-box-9553934.html