Satellietbeelden Startup EOI Space is de Valley of Death gepasseerd door laag te vliegen

Toen Earth Observant, nu bekend als EOI-ruimte, had een handvol mensen ervan overtuigd dat het de markt voor satellietbeelden zou kunnen binnendringen. Nu heeft de startup de Japanse IT-gigant overtuigd, NTT-GEGEVENS, kan het bijna realtime beelden met ultrahoge resolutie leveren vanaf de niet zo hoge grond.

Twee weken geleden kondigde EOI Space een distributieovereenkomst aan met NTT DATA, waardoor rijk gedetailleerde foto's van het bedrijf's constellatie van Very Low Earth Orbit (VLEOLEO
) optische beeldvormingssatellieten aan klanten op de Japanse markt. "Klanten" is in wezen een eufemisme voor eindgebruikers op het gebied van defensie en veiligheid van de Japanse regering, na de Amerikaanse regering de op een na grootste consument van commerciële beelden voor nationale defensie- en veiligheidsdoeleinden.

De deal, aanvankelijk gewaardeerd op $ 70 miljoen, is niet alleen een financieel schot in de roos voor EOI Space, maar ook een belangrijke bevestiging van zijn product en strategie door een gerespecteerde multinational die handelt namens een van Amerika's belangrijkste bondgenoten. Gecombineerd met cruciaal kapitaal van investeerders die overtuigd waren van het potentieel van de VLEO-constellatie van EOI Space, heeft het contract het laagvliegende bedrijf over de zogenaamde Valley of Death getransporteerd naar uitlopers waar het een goede kans heeft om te klimmen.

Het bedrijfsmodel van EOI Space profiteert van een technologie-idee dat al tien jaar wordt besproken maar tot nu toe niet is gerealiseerd: het sturen van een massa kleine beeldsatellieten naar relatief lage hoogten.

Pijlstaartrog

De kern van het verhaal van EOI toen ik voor het eerst bedekte het in 2020 was zijn aantrekkelijkheid voor de Amerikaanse luchtmacht gebaseerd op zijn plannen om een ​​klein satellietnetwerk in VLEO te bouwen. Satellieten die in een lage baan om de aarde vliegen (LEO) stijgen doorgaans op tot een hoogte van 500 kilometer (310 mijl) of hoger boven de aarde. EOI stelde voor om zijn vogels te laten vliegen op ongeveer 250 km (155 mijl), een hoogte min of meer in de atmosfeer van de aarde.

De strategie heeft enkele nadelen, zoals aerodynamische weerstand, de effecten van zonnewinden en sterke zwaartekracht die significant genoeg zijn om de baan van een ruimtevaartuig in minder dan vijf jaar te laten vervallen, waardoor traditionele ontwerpen moeten worden gewijzigd. Maar er zijn ook echte voordelen.

Vliegen op lagere hoogte verbetert over het algemeen de resolutie van optische sensoren, radiometrische prestaties (infrarood-/microgolfsensoren) en georuimtelijke nauwkeurigheid. Door laag in een baan om de aarde te draaien, kunnen Stingray-satellieten bijna realtime 15 cm hoge-resolutiebeelden vastleggen. Dat is een orde van grootte beter dan de grotere, hoger vliegende optische satellieten van toonaangevende commerciële beeldaanbieders Max en luchtvliegtuig die foto's maken met een maximale resolutie van 30 cm.

Naast een zeer hoge resolutie zag AFWERX potentieel in de gedistribueerde veerkracht van een laagvliegende satellietconstellatie. De nabijheid die door VLEO wordt geboden, kan de vereisten voor de vereiste laadcapaciteit (optisch, radar of communicatie) en dus de kosten verminderen.

Elke pijlstaartrog zal aan de grote kant zijn voor een kleine sat, met een gewicht van ongeveer 330 kilo (728 lbs). Het lichaam of de "bus" van het ruimtevaartuig zal twee meter lang zijn en met de zonnepanelen ingezet ongeveer vier meter lang. Bovendien zijn ze veel kleiner en goedkoper dan de meeste optische beeldvormingssatellieten. Hun ontwerp - voor een levensduur van vijf jaar op een hoogte van 6.5 km - biedt flexibiliteit om de constellatie in korte tijdcycli aan te vullen met nieuwe sensoren of andere mogelijkheden en hun lage hoogte/kleine formaat maakt het gemakkelijker om ze uit hun baan te halen.

De eerste van de maximaal 60 Stingrays EOI-plannen om zijn constellatie te vestigen, wordt in januari 2024 gelanceerd als onderdeel van een SpaceX rideshare-missie op een van de Falcon 9-raketten van het bedrijf. De Stingray zal vanaf de Falcon op ongeveer 500 km worden ingezet en zich een weg banen naar zijn VLEO-baan. Wanneer het daar aankomt, zal het vliegen met een standaard vierbands multispectrale (nabij infrarood) optische sensor van een externe provider die EOI zal integreren met zijn bus.

Naarmate Stingrays geleidelijk lanceren en zich bij de constellatie voegen (tegen het einde van 2024 kunnen er wel zes in VLEO zijn), is EOI van plan om zijn eigen optische lading te integreren, evenals een gekoppelde GPU (graphics processing unit) rekencluster en zijn eigen voortstuwingssysteem . "Voor ons is het van cruciaal belang dat we na verloop van tijd zo verticaal mogelijk geïntegreerd worden", zegt Paul Smith, medeoprichter en chief revenue officer van EOI. “Op die manier vermijden we doorlooptijden. Op dit moment zijn er doorlooptijden van jaar tot anderhalf jaar voor componenten die u echt tegenwerken. Dat willen we voorkomen.”

De sats van EOI zullen ook de vertragingen bij de levering van afbeeldingen vermijden die gepaard gaan met verwerkingsstations op de grond door een aanzienlijke hoeveelheid beeldverwerking uit te voeren (onbewerkte optische beeldgegevens moeten worden verwerkt en geformatteerd voor gebruik) aan boord van elke Stingray met behulp van edge computing-methoden in plaats van simpelweg verzenden ruwe gegevens naar een grondstation.

"Ons doel is om [de beeldgegevens] de traditionele verwerkingsstapels van het grondstation te laten overslaan", zei Smith in 2020. "We wisten dat het belangrijk was, we wisten niet hoe belangrijk. Maar na gesprekken met de luchtmacht en het leger werd het vrij duidelijk dat het hun fundamentele wens is om de gegevens sneller te krijgen. Het is iets waar ze ons allemaal in de ruimte naar op zoek zijn om te doen.

Dankzij zijn VLEO-baan tikt het sterrenbeeld Pijlstaartrog een ander vakje aan: vliegen onder de steeds drukker wordende, door ruimteafval geteisterde LEO-buurt boven 500 km. In 2021 bevestigde Peter Beck, de CEO van het opstarten van lanceringsdiensten van Rocket Lab, dat het overweldigende aantal objecten in LEO het steeds moeilijker maakt om een ​​duidelijk pad te vinden voor raketten om nieuwe satellieten te lanceren. De raketten "moeten zich een weg omhoog banen tussen deze [satelliet]constellaties", vertelde Beck aan CNN, verwijzend naar SpaceX's Starlink-satellieten.

De aantrekkingskracht van een veerkrachtige, laagvliegende constellatie die in staat is om gedetailleerde foto's te maken en deze snel rechtstreeks naar klanten te sturen, was iets waar de oprichters van EOI op inzetten toen ze het bedrijf in 2017 oprichtten.

De vallei oversteken

"We hebben een lange weg afgelegd sinds 2020", zegt Smith. "We kregen de subsidie ​​van AFWERX en deden al het werk dat was voorgeschreven, waarbij we veel leerden over ons busontwerp en optische lading."

Dankzij de SBIR-financiering (DoD Small Business Innovation Research) konden de drie mede-oprichters van de startup overstappen op fulltime werken aan de onderneming, het soort evolutie van kleine bedrijven dat AFWERX en zijn vertrekkende directeur, kolonel Nathan Diller, hebben geprobeerd herhaaldelijk uitbroeden sinds 2019.

Smith zegt dat de prijs niet alleen cruciaal was voor het bevorderen van onderzoek, maar ook om de CEO en mede-oprichter van Earth Observant, Christopher Thein, de ademruimte te geven om zich te concentreren op het binnenhalen van Series A-financiering van een engelinvesteerder. Het bedrijf vestigde vervolgens zijn hoofdkantoor in Louisville, CO, een buitenwijk ten noorden van Denver die bekend staat om zijn concentratie van jonge ruimtevaartbedrijven en een inwonende pool van talent. EOI nam meer dan 50 mensen in dienst, verstevigde het ontwerp en verwierf een lanceringsslot met SpaceX.

Wat vaak over het hoofd wordt gezien in de nu bekende "Valley of Death" (de opstartreis van de defensie-luchtvaartindustrie van de eerste R&D tot het binnenhalen van een uiteindelijk overheidscontract) discussie is de potentiële voorsprong die SBIR / STTR-subsidies geven aan opkomende bedrijven bij het aantrekken van particulier kapitaal. Voor EOI was de investering van 15 miljoen dollar van zijn engel cruciaal om het bedrijf ver genoeg vooruit te helpen om NTT DATA aan te trekken.

"Ik weet niet of we die ommekeer zouden hebben gekregen, die angel-investeerders, als dat contract met de Amerikaanse overheid er niet was geweest", erkent Thein. "Ik weet niet of we de deal met NTT hadden gekregen zonder beide eerdere zaken."

Thein maakte tien jaar geleden een afgebroken start met het opzetten van een bedrijf voor VLEO-satellietbeelden, maar de timing was nog niet gunstig. “Zelfs tijdens het bestaan ​​van dit bedrijf [EOI] merkte ik dat er, vooral binnen de Amerikaanse regering, het gevoel bestond dat dit niet mogelijk was. Nu zie je meerdere programma's verschijnen die precies dit doen. Er is een mentaliteitsverandering opgetreden in het accepteren van dit als een weg vooruit.

Er is misschien geen betere ondersteuning voor de observatie van Thein dan de recente oprichting van de nieuwe nationale veiligheidsafdeling van SpaceX Sterrenschild. Hoewel de details van wat naar verluidt een op defensie gerichte lancering en constellatie voor aardobservatie is, beperkt zijn, zegt de nieuwe dochteronderneming van Elon Musk dat het zich in eerste instantie zal concentreren op de ontwikkeling van aardbeeldsensoren en satellieten. Als de Starshield-constellatie zich bij de pijlstaartroggen van EOI Space voegt in VLEO, zal dat geen verrassing zijn.

Door akkoord te gaan met een klein Amerikaans bedrijf, erkende NTT DATA waarschijnlijk de verschuiving in perceptie van VLEO-satellietnetwerken en een kans om op de begane grond binnen te komen. Het cijfer van $ 70 miljoen in het persbericht van NTT vertegenwoordigt de schatting van de verkoopwaarde van de beelden die het van EOI zal ontvangen als onderdeel van een exclusieve pre-data-aankoop van $ 8 miljoen voor de Japanse markt tot en met 2028.

Naast verkoopexclusiviteit geeft de deal NTT verzekerde toegang tot het uitvoeren van Stingray-satellieten. Smith legt uit dat andere netwerken van beeldaanbieders soms worden afgeleid van commerciële taken in de regio vanwege het strategische belang ervan en de snelle informatie die regeringen (VS/geallieerden) nodig kunnen hebben in wat hij een 'moeilijke buurt' noemt. Taakprioriteit was een belangrijke drijfveer achter de deal en de stilzwijgende erkenning van de waarde die de 15 cm-gegevens van EOI zullen hebben.

Het contract vertegenwoordigt ook een aanvaardbare, zelfs wenselijke internationale investering in een arena waarin de Amerikaanse regering bijzonder gevoelig is voor buitenlands geld. NTT had genoeg vertrouwen in EOI Space om een ​​klein aandelenbelang (ongeveer 3 procent) te nemen, wat neerkomt op nog eens $ 2 miljoen aan investeringen in laatstgenoemde.

De oprichters van EOI weerstonden de verleiding om Russische of andere buitenlandse financiering aan te nemen terwijl ze de Vallei des Doods doorkruisten om patriottische en gezonde zakelijke redenen voor de lange termijn. Dat heeft misschien van hen geëist dat ze harder moesten werken, maar het vormt de basis voor een toekomst waarin EOI hoopt dat de Amerikaanse inlichtingen- en defensie-instellingen een grote klant zullen zijn.

EOI heeft zich ingespannen om problemen met investeringen in buitenlands eigendom te omzeilen met wat het zijn Global Alliance-programma noemt, in wezen een pre-data buy voorkeursklantenprogramma met enkele kenmerken van de NTT-deal die de cashflow zouden kunnen genereren die het nodig heeft om zijn expansie te versnellen zonder eigen vermogen aan offshore-entiteiten over te dragen.

Het toekomstbeeld van bovenaf

Chris Thein herinnerde me eraan dat ondanks de langzame veranderingen in de markt voor satellietbeelden, deze nog steeds wordt gedomineerd door natiestaten waarvan de defensie- en inlichtingenvraag 55% van de markt uitmaakt, terwijl de rest een mix is ​​van commerciële, noodhulp, wetenschappelijke en andere klanten.

Airbus en Maxar domineren de defensiebeeldvormingsmarkt met een aandeel van meer dan 50%. "Ze hebben niet de meeste satellieten," zegt Thein, "ze hebben de satellieten met de hoogste resolutie." De oorlog in Oekraïne heeft regeringen en gewone mensen de kracht van beelden laten zien, voegt hij eraan toe, waarmee hij de potentiële vraag naar EOI's 15 cm-capaciteit onderstreept.

Hoewel Airbus en Maxar momenteel de meest geavanceerde en wendbare beeldsatellieten in de lucht hebben, zijn ze ook de duurste. De strategie van EOI is anders. In plaats van gebruik te maken van een paar zeer kostbare, zeer capabele satellieten, zal het profiteren van minder voortreffelijke, minder manoeuvreerbare vogels die geconcentreerd zijn in lage synchrone banen met verschillende hellingshoeken die verschillende uitkijkpunten en verhoogde herhalingsfrequenties bieden.

"Een individuele Maxar- of Airbus-satelliet kan bijvoorbeeld veel robuuster gebieden in kaart brengen dan [een pijlstaartrog]", zegt Smith. “Maar we proberen dat niet allemaal met één vogel te doen. We kunnen de kracht van vele satellieten in een constellatie gebruiken om dezelfde gebieden efficiënter te bestrijken.”

EOI zal een imagery as-a-service-model nastreven. De lagere verwachte totale kosten van zijn constellatie impliceren waarschijnlijk lagere beeldkosten met een betere resolutie dan zijn concurrenten. De aard van zijn individuele kleine sats geeft het ook een schaalvoordeel. Smith schat dat hun kosten ongeveer 10% bedragen van de geavanceerde, hoger vliegende ruimtevaartuigen van hun concurrenten.

Dat maakt de kapitalisatieberg die EOI Space moet beklimmen minder steil dan zijn collega's. Het doet ook een beroep op de regering die Smith bevestigt.

“We weten dat ze erg geïnteresseerd zijn in wat we doen. Ze hebben ons gesteund en we hopen hier op een gegeven moment vaste contracten te krijgen. We zijn geen kind meer. We zijn meer een tiener die klaar is om de autosleutels te pakken.”

Dat zal duidelijk worden wanneer pijlstaartroggen de ruimte in gaan, voegt Smith eraan toe, een fysiek en psychologisch signaal van vooruitgang. 'De overheid heeft meestal niet zo veel om met je over te praten tot je in de ruimte bent. Dan is het een ander spel.”

Hetzelfde geldt voor potentiële commerciële klanten die om een ​​verscheidenheid aan diensten kunnen vragen die verder gaan dan optische beeldvorming, variërend van de handel in grondstoffen tot het monitoren van openbare veiligheid en energie-infrastructuur. EOI heeft gekeken naar uitbreiding van zijn Stingray-mogelijkheden om thermische, radar- en andere sensoren te integreren, waarschijnlijk geleverd door externe makers. Maar Smith benadrukt dat het bedrijf zich in de nabije toekomst volledig zal blijven richten op optische ladingen.

Stingray edge computing-algoritmen kunnen interessant zijn voor klanten, evenals het vermogen van de constellatie om andere on-orbit-systemen te "tip and cue" en hun gegevens rechtstreeks naar klanten te verwerken en te verzenden.

Maar de medeoprichters van het bedrijf zeggen nog niet vooruit te willen lopen op hun aanvankelijke visie. Het is zelfs een goed moment voor startups zoals EOI om simpelweg te profiteren van de commoditisering van de lancering die SpaceX mogelijk heeft gemaakt. Zonder dergelijke verlaagde kosten zou veel innovatie nog steeds worden begraven.

"Ik ben optimistisch over waar we nu staan", zegt Smith. “We hebben de juiste balans gevonden tussen geavanceerde en stabiele technologie.