Småsatellitten HYPSO-1, som er bygget av over 80 studenter og forskere på blant annet Institutt for teknisk kybernetikk og Institutt for elektroniske systemer på NTNU, har deltatt på flere forskningsoppdrag allerede.
HYPSO-1 ble skutt opp fra Florida den 13. januar i år i en gjenbruksrakett med flere andre småsatellitter. De som kjenner til hvordan satellitter fungerer, vet at det tar tid å slå på alle systemene og se at de fungerer som de skal og gjøre ulike tester.
NTNU har bygget sitt eget hyperspektrale kamera som kan ta bilder med veldig mye mer data enn vanlige bilder til denne satellitten. Det knyttet seg stor spenning til om det hyperspektrale kameraet på HYPSO-1 fungerte.
Til studentenes og forskerteamets store glede fungerer det fint.
Les også: Historisk oppskyting av småsatellitt
Verdenspremiere på observasjonspyramiden
– Det er en viktig milepæl som viser at norske universiteter kan bygge fungerende småsatellitter til forskningsformål, sier Tor Arne Johansen, professor ved Institutt for teknisk kybernetikk og NTNU AMOS (Senter for fremragende forskning på Autonome marine operasjoner og systemer). Han er en av pådriverne til småsatellittsatsingen.
I slutten av mai var HYPSO-1 med på sitt andre større forskningsoppdrag. Det første var overvåkning av algeoppblomstring i Frohavet tidligere i år. I tillegg har HYPSO-1 tatt mer enn hundre bilder fra alle verdensdeler siden januar.
Oppdraget gikk ut på å skanne Kongsfjorden utenfor Ny-Ålesund på Svalbard, for å se om man fant algeoppblomstring og kartlegge hva slags algeoppblomstring det eventuelt dreier seg om.
Satellitten ble brukt sammen med andre observasjonsplattformer som undervannsdroner, ubemannede overflatefartøy, flyvende droner og prøvetaking på stedet fra båter.
Målet med forskningen var å teste ut en såkalt «observasjonspyramide».
– Vi har demonstrert at konseptet med en satellitt fungerer i vår observasjonspyramide, sier Eirik Sivertsen som er prosjektleder for en forskningsinfrastruktur for små satellitter ved NTNU.
Sivertsen var til stede i Ny-Ålesund for å se hvordan observasjonspyramiden fungerte.
– Selv om det fortsatt er mye som kan forbedres har vi vist at deling av informasjon mellom ulike observasjonsplattformer som arbeider sammen kan gi stor nytte for forskerne, sier Sivertsen.
Tar pulsen på livet i havet
Algeoppblomstringer er en del av havets overgang fra vinter til vår, og i Arktis kan man ta pulsen på klimaendringene og hvordan det står til med livet i havet tidligere enn andre steder på kloden. HYPSO-satellitten viste sannsynlige algekonsentrasjoner i områdene rundt Ny-Ålesund.
På forskningsstasjonen i Ny-Ålesund vakte HYPSO interesse, og forskere fra andre land ga uttrykk for at de kunne tenkt seg å bestille oppdrag fra satellitten.
Forskningsoppdraget ble gjort i samarbeid med NTNU AMOS og Institutt for biologi og Institutt for marin teknikk på NTNU, Universitetet i Tromsø (UiT), samt et biologikurs i regi av Universitetssenteret på Svalbard (UNIS). Biologiteamet var der noen dager før de andre teamene kom for å ta vannprøver, samle inn planktonalger, måle biodiversitet, fotosyntese, veksthastighet og helsetilstand både i vannet og i laboratoriet i Ny-Ålesund.
Hele 44 vitenskapelig ansatte og studenter deltok i forsøkene.
Fem team samarbeidet
I tillegg til satellitt-teamet var det fire andre team som deltok i testingen av observasjonspyramiden.
Institutt for teknisk kybernetikk sitt UAV-team fløy i tillegg til HYPSO et ubemannet dronefartøy med hyperspektralt kamera. UiT stilte med en ubemannet båt fra Maritime Robotics med en akustisk sensor og målinger for saltholdighet, temperatur og dybde i vannet.
Institutt for marin teknikk testet både en liten ubemannet katamaran «SeaBee» fra Maritime Robotics med et undervanns hyperspektralt kamera fra Ecotone, samt to undervannsroboter med flere ulike sensorer.
Institutt for biologi på NTNU og UNIS tok vannprøver før, under og etter for å måle fysiologien til levende algeceller for å se på artsammensetning, biomasse, fotosyntese og helsetilstand – viktig merinformasjon til fjernmåling av utbredelse av algebiomasse over store arealer.
– Ved å få alle disse plattformene til å gjøre målinger i samme område, dele informasjon og arbeide sammen, klarer vi å samle mer data effektivt, og vi får også data som ikke er mulig å innhente på mer tradisjonelle måter. Resultatet er mer detaljert informasjon og dermed kunnskap om hva som skjer i havet, sier Geir Johnsen, professor i marin biologi ved NTNU AMOS.
Per i dag bruker biologene svært tidkrevende metoder for å kartlegge livet i havet – disse punktmålingene brukes som kalibreringspunkter for fjernmålingsdata over store områder.
Bredt bruksområde
– Vi tror at konseptet med observasjonspyramiden kan videreutvikles. Vi har jobbet sammen med biologer for å tilpasse den spesielt for hva de trenger – men vi ser en rekke andre muligheter for bruk, sier Tor Arne Johansen.
Han nevner blant annet at oppdrettsnæringen kan ha stor nytte av mer effektive og automatiserte systemer for å overvåke og kartlegge forholdene som påvirker fiskehelsen og miljøet rundt. Teknologien kan styrke kunnskapen om ferskvannssystemer. Og kan man i framtida se for seg en automatisert kystvakt under vann?
– Jeg mener at dette også kan gi grunnlag for en helt ny industri, verdiskaping og arbeidsplasser i Norge i nær framtid, avslutter Johansen.
Kontaktpersoner
Eirik Sivertsen, prosjektleder infrastruktur for småsatellitter på NTNU.
E-post: Eirik.S.Sivertsen@ntnu.no. Tel: 92650695
Geir Johnsen, professor i marin biologi ved NTNU.
E-post: geir.johnsen@ntnu.no . Telefon: 918 97 927.