Obrazowanie Ziemi – ratunek dla życia

Kamera o dużej prędkości zapisu służy do obserwacji cyklu wegetacyjnego z kosmosu. Jej obrazy są wykorzystywane do identyfikacji obszarów głodu w Afryce. Obecnie ten zaawansowany instrument jest przystosowywany do wykrywania niewidocznych dla oka zmian w ludzkich komórkach. Ma to pomóc w diagnozowaniu chorób skóry, jak np. rak.

Zamontowany na standardowym skanerze medycznym kosmiczny czujnik może pomóc lekarzom spojrzeć w głąb ludzkich tkanek i wcześniej wykrywać choroby skóry.

Czujnik czeka również „świetlana” przyszłość w przemyśle. Wykazano już, że może być wykorzystany do poprawy produkcji paneli słonecznych oraz w detekcji wadliwych produktów na liniach produkcyjnych.

Wiodąca technologia kosmiczna

Kamera Proba-V ma wyjątkowo szerokie pole widzenia pozwala to temu małemu satelicie zbierać dane o wegetacji roślinności na całej planecie co dwa dni.

Proba-V, zbudowana dla ESA przez belgijską firmę Xenics, rejestruje niewidzialne dla nas światło z zakresu krótkich fal podczerwonych

„Dla człowieka dwa zielone drzewa mogą wyglądać podobnie. Ale za pomocą tej kamery możemy zauważyć, że jedno rozwija się dobrze, a drugie choruje”, tłumaczy Michael Francois z ESA.

.

Nowe mapy z satelity Proba-V, uzyskiwane regularnie przez czujnik firmy Xenics, mogą monitorować lasy deszczowe w Ameryce Południowej albo pomagać afrykańskim rolnikom w przewidywaniu plonów.

„Bazując na doświadczeniach z poprzednich lat, możemy stwierdzić, czy wzrost roślin przebiega normalnie, czy też się opóźnia. Pozwala to zawczasu stwierdzić, czy nie zabraknie żywności”, wskazuje Koen van der Zanden z Xenics.

 

Trudne środowisko kosmiczne zmusza do innowacji na Ziemi

 

Zdolność satelity Proba-V do „dostrzegania niewidzialnego” na pędzącej poniżej Ziemi sprawiła, że komercjalizacja kamery była oczywistym krokiem.

Dzięki wsparciu ESA i Belgijskiego Programu Transferu Technologii Kosmicznej zespół Xenics zbudował „maszynowy wzrok”, integrując kamery z systemami inspekcji mającymi zastąpić ludzi wyszukujących błędy i niedoskonałości.

„Szybkość skanowania linii w naszych kamerach sprawia, że są one idealne do detekcji ukrytych defektów na poruszających się z dużą prędkością liniach produkcyjnych. Może to znaleźć zastosowanie przy produkcji butelek albo sortowaniu różnych rodzajów plastiku w recyklingu – gdzie dla ludzkiego oka wszystko wygląda podobnie”, tłumaczy van der Zanden.

„Przedmioty poruszają się szybko, tak jak Ziemia obraca się poniżej satelity. Tym samym, skanując jednocześnie całą linię, możemy szybko objąć cały obszar”.

Kamera satelity Proba-V, dzięki czujnikowi Xenics o rozdzielczości 3072 pikseli, w trakcie jednego przelotu obrazuje obszar o szerokości 2250 km. W odróżnieniu od tradycyjnych prostokątnych detektorów, stosowanych w zwykłych kamerach cyfrowych, czujnik zbiera informacje o obrazie po jednej linii naraz i może to robić bardzo szybko. Buduje cały obraz, podczas gdy cel porusza się dalej – jest to bardzo efektywne podczas obserwacji szybko poruszających się obiektów na liniach produkcyjnych.

Ta zdolność pozwala też kamerze bardzo dobrze odnajdywać defekty paneli słonecznych. Gdy są oświetlone, kamera może szybko ocenić ich wydajność, odnajdując zaburzenia w poświacie emitowanej przez ogniwa słoneczne podczas absorpcji światła.

W przypadku sektora medycznego Xenics przystosowuje swoją technologię, by usprawnić diagnostykę chorób skóry. W otrzymywaniu szczegółowych przekrojowych obrazów żywej tkanki skanery stosuje się już od około 20 lat.  Jednak czułość kosmicznej kamery w niektórych długościach fal pozwala zajrzeć głębiej i skuteczniej wykrywać choroby skóry, jak np. rak.

Rewolucją jest tu wyraźnie wyższa czułość kamery i prędkość pomiaru, co pozwala wykonać pełne badanie w rozsądnym czasie.

„To może potrwać jeszcze kilka lat. Jednak dopiero gdy nasze czujniki będą pomagały lekarzom w diagnostyce chorób skóry oraz wykrywaniu ich na wczesnym etapie, poczujemy się naprawdę dumni z tego spin-offu pochodzącego z technologii kosmicznych”, opowiada van der Zanden.

„Transfer technologii kamery zbudowanej specjalnie na potrzeby satelity Proba-V usytuował europejską firmę na pozycji globalnego lidera w technologii liniowych detektorów krótkich fal podczerwonych”, dodaje Sam Waes z Verhaert, belgijskiego brokera technologii ESA.

„Jest to wspaniały przykład pokazujący, jak inwestycje w program kosmiczny pomagają europejskiemu przemysłowi czerpać korzyści ze spin-offów technologii kosmicznych.”