Her er det første fotoalbumet fra NorSat4

Selv om det nye fotoapparatet ditt er supert, er det likevel ingen garanti for at du blir en mesterfotograf med det samme. Det er øvelsen som gjør mester. 

Akkurat slik er det også for FFI-forskerne. Nå har de fått de første bildene fra satellitten NorSat-4. Den fotograferer med et såkalt lavlyskamera. Med andre ord et kamera som skal være i stand til å fange motiver selv om de er nesten helt mørklagt.

Iøynefallende objektiv

NorSat-4 var en av passasjerene i Falcon-9-bæreraketten som ble skutt opp fra Vandenberg Space Force Base i California 14. januar i år. Nå går den i bane og inngår i FFIs romeksperimentering.

Blikkfanget på den 34 kilo tunge satellitten er nettopp det store kameraobjektivet den er utstyrt med.

– Dette er første gang vi ved FFI har sendt opp en satellitt med kamera, forteller forskningssjef Richard OIsen.

Det er ikke et hvilket som helst apparat: Det spesielle lavlyskameraet skal brukes til havovervåkning. Det vil etter planen, fra 59 mils høyde, kunne oppdage skip som er lengre enn 30 meter. Det får det til også i mørketida, og ved alle slags dårlige lysforhold. 

Første selfie

Kameraet tar ikke bilder automatisk. Det er operatørene som trykker på utløserknappen.

– Se her! Her er den første selfien vår, sier Olsen.

Han viser fram bildet satellitten har tatt av FFIs lokaler og andre omgivelser på Kjeller. Flystripa rett sør for FFI er det mest synlige.

Andre opptak er fra Jan Mayen, Stavanger-området, fra norsk snødekt fjellheim og av skip i Oslofjorden som bare ser ut som små prikker. Nesten alle bildene er i svarthvitt. De er nokså mørke og med forholdsvis lav kontrast. Med andre ord ikke skrytebilder som kan henges på stueveggen eller som straks bør publiseres på Instagram. For Olsen er fotografiene likevel mer enn lovende.

Trenger ikke farger

– Det finnes satellitter som tar skarpere bilder, men ikke av den typen vi trenger. Fargebilder av fartøy på havet er det uansett ikke behov for. Derimot trenger vi den funksjonen som lavlyskameraet har, som gjør at den kan ta mange bilder oppå hverandre, og slik forsterke lyset som for eksempel finnes på et båtdekk i en ellers mørk natt, sier seniorforsker Knut Svenes.  

Kritisk oppskytning

– Hva er mest kritisk når dere skal sende avansert utstyr som dette i bane rundt jorda?

– Selve oppskytingen! Den er en stor påkjenning for en satellitt, med mye vibrasjoner og akselerasjoner, svarer Richard Olsen, og fortsetter:

– Det kreves nøye vibrasjons- og sjokktester for å sjekke at satellitten og utstyret om bord er riktig dimensjonert. Videre måtte vi sjekke at den retningen kameraet pekte ikke skulle ødelegge det det: Hvis det pekte direkte mot sola ville løpet fort være kjørt. Vi måtte også forsikre oss om at kameraet kunne peke på riktig område på bakken under fotografering. Etter et par uker i bane kunne vi åpne kameraet og begynne å ta bilder. Ikke uventet for årstida var de første fotografiene over Norge dominert av skyer. Det var vanskelig å bedømme om kameraet faktisk var i fokus. Nok en tålmodighetsprøve for spente forskere!

Første Kjeller-selfie

Da det endelig klarnet, var det lett å kjenne igjen motiver både fra Østlandet og Vestlandet.

– Det første bildet vi tok er over Oslo-området, inkludert Kjeller og FFI. Verd å merke seg: Dette er første gang FFI har tatt selfie av eget område fra rommet, med en egen norsk satellitt!

Richard Olsen sier at bilder av flatt hav, som kameraet egentlig er laget for, er ikke så interessante å se på som land med fjorder, fjell, bygninger, skog og vann.

– Så de bildene vi ser her er sånn sett morsommere. Det er snødekte områder, is på vann og i Bærumsbassenget. Ved nærmere ettersyn ser vi også båter på fjorden. 

Brøkdel av Google-prisen

– Noen lurer på hvorfor bildene ikke er like detaljerte som dem vi ser på for eksempel Google Maps, eller fra Ukraina?

– De skarpeste bildene ute på nettet er tatt med satellitter som koster 400-500 millioner amerikanske dollar. Et poeng for FFI og samarbeidspartnerne våre var å holde prisen på NorSat-4 langt lavere. Du kan nok kjøpe mer enn 30 NorSat-4 satellitter for den samme prisen.

– Samtidig er det mulig å få kjøpt bilder fra mange tilbydere av satellittfoto. Dem får du både i farger og med stor skarphet?

– Det er riktig, men kommersielle bilder med høy detaljgrad er som oftest ganske små.  Bildeoverføring fra satellitt til bakke er fremdeles en flaskehals, spesielt for små satellitter. Satellittbyggere må derfor veie mellom arealdekning, pikselstørrelse og om bildene skal være i farger. Med over 2 millioner kvadratkilometer norsk hav, har vi på NorSat-4 prioritert arealdekningen. Fargebilder tar minst tre ganger mer tid å overføre enn gråtonebilder. Kjøp av bilder fra andre vil dessuten kreve store antall og dermed høye kostnader. Primært ser vi etter havgående fartøy over 30 meter i lengde. NorSat-4 har god nok oppløsning for det formålet.

Forskerne peker også på at kommersielle satellittoperatører helst ikke vil bruke opp satellittkapasiteten i nordområdene vinterstid, når det er mørkt.

– Det gir dårlige bilder, lite utbytte og mindre fornøyde kunder. Da prioriterer de heller å betjene kunder lenger sør.  NorSat-4-kameraet er derimot laget å fotografere under dårlige lysforhold. Akkurat hvor bra det fungerer for vårt formål gjenstår å se. Vi er fremdeles i læringsfasen, forteller forsker Mariusz Grøtte.

Et like viktig aspekt ved satellittbilder er forholdet mellom tilbud og etterspørsel.

– I større krisesituasjoner, eksempelvis invasjon av Ukraina eller kamphandlingene i Gaza, blir etterspørselen ofte stor. Eksklusive bilder krever fort at kunden har dype lommer. Norge havner langt bak i køen der. Slik kan det også bli i nærområdene våre, dersom en krise inntreffer.  En satellitt under norsk nasjonal kontroll er derfor å se på som viktigere enn noen gang, sier Richard Olsen.

Et helt avgjørende poeng for FFI er erfaringene forskerne gjør.

– Vi lærer veldig mye ved å utvikle instrumentet, og selv teste det rommet selv. Vi ser for eksempel på hvordan vi best prioriterer bildeopptak forskjellige steder på kloden, hvor mange bilder vi i praksis kan ta per døgn, og hva miksen bør være mellom for eksempel dataopptakene fra NorSat-3 og NorSat-4.

Kunnskapene FFI får skal brukes til å lage enda bedre systemer.

Hver dag lærer vi om hva som gir størst mulig forbedring med de ressursene vi har, og hvordan vi håndterer risiko i design-, bygge- og oppskytingsfasene. Dermed  kan FFI gi bedre råd til Forsvaret og andre om hva slags satellitteknologi som vil være best å bruke til maritim overvåking, sier Olsen. 

Avslører avslått AIS

Dersom operatørene ser grunn til å granske et fartøy nærmere, kan fotografier fra satellitten samkjøres med andre observasjoner. For eksempel AIS-signaler, som den også fanger opp. Dette er skipsfartens automatiske identifikasjonssystem. Skip som har slått av AIS-senderen kan avsløres av kameraet.  

Siden bildene tas i det synlige spekteret, er kameraet avhengig av klar sikt.

– Meteorologisk institutt gir oss data om skydekke og andre faktorer, slik at vi vet når vi kan fotografere, avslutter Olsen.

Femte i rekka

NorSat-4 beveger seg enormt fort: 7,5 kilometer i sekundet gjør at satellitten gjør mange jordomseilinger i døgnet, i sin polare bane.

Den første satellitten til FFI, AISSat-1, kom i bane rundt jorda i 2010. Siden har Norge hatt uavbrutt AIS-dekning fra norske satellitter. NorSat-4 er den femte operative satellitten i rekka.

Nå også med et superkamera om bord.