Esta é a terceira parte de uma série de três partes sobre armazenamento de dados na nova era espacial. Design de Aisha Alkinaey.
“NewSpace” é o apelido da era espacial atual. Uma era caracterizada pela privatização e comercialização do espaço. Onde o empreendedorismo semelhante ao do Vale do Silício invadiu um setor antes limitado a agências governamentais e empresas aeroespaciais de bilhões de dólares.
NewSpace está procurando respostas inovadoras para os desafios cósmicos do espaço (veja a parte I desta série). Ele está trazendo filosofias de desenvolvimento ágil e a força menor, mais rápida e mais barata da Lei de Moore para uma indústria que estava fadada a projetos extraordinariamente complexos, caros e de longo prazo (veja a parte II desta série).
Embora o turismo espacial liderado por bilionários, as próximas escavações lunares e a possibilidade de existência humana multiplanetária estejam ocupando a maioria das manchetes do NewSpace, é a proliferação de satélites e novos dados do espaço que já está mudando a vida na Terra.Uma selfie da Terra
Klaudia Bielińska é engenheira de observação da Terra com pós-graduação em sistemas de informação geográfica (GIS). Trabalhando no setor espacial na última década, Bielińska tem estado no centro do rápido crescimento de dados do espaço.
“Em 2009, eu estava fazendo um projeto para o Espaço Centro de Pesquisa da Academia Polonesa de Ciências”, disse Bielińska. “Poderíamos trabalhar usando conjuntos de dados de dois satélites que eram atualizados apenas uma vez a cada 16 dias; os dados eram muito limitados”, explicou ela.
Avançando uma década, mais de 40 empresas comerciais lançaram milhares de novos satélites. Centenas de satélites de imagem podem trabalhar em uníssono para mapear a massa terrestre da Terra todos os dias. Outros podem trazer imagens detalhadas do mesmo local a cada poucas horas.
Mas não é só mais do mesmo. Os satélites de observação da Terra de hoje coletam dados mais ricos, diversificados e detalhados. As startups estão lançando regularmente novos satélites com recursos de resolução mais alta. Satélites baseados em radar reúnem bandas multiespectrais mais diversas (como infravermelho, luz ultravioleta ou micro-ondas) capazes de detectar mudanças de superfície tão pequenas quanto uma fração de polegada.
Essa riqueza de dados está ajudando as organizações a descobrir insights (desculpe o trocadilho). Como explicou Bielińska, “para muitos pesquisadores climáticos, quanto mais bandas espectrais eles podem usar para avaliar coisas como níveis de umidade, pigmentos fotossintéticos e estrutura, e quanto mais combinação de bandas eles podem aplicar em conjunto, mais informações podem extrair desses dados. conjuntos.”
Gerenciando dados massivos
Hoje, Bielińska trabalha para CloudFerro, um provedor de serviços em nuvem focado no setor espacial europeu. A CloudFerro foi fundada para atender a uma necessidade de infraestrutura de dados em chamas. Todos esses satélites que viajam pela nossa atmosfera estão transmitindo uma enorme quantidade de dados para a Terra.
O arquivo on-line da empresa de dados de observação da Terra já tem 23 petabytes de tamanho (o equivalente a quase 60 anos assistindo a filmes em 4K) e está crescendo rapidamente. Gerenciar tantos dados não é pouca coisa. Marcin Kowalski, gerente sênior de produtos da CloudFerro, saberia, pois é responsável por produtos de infraestrutura.
Para Kowalski, acompanhar o rápido crescimento dos dados espaciais se resume a software escalável e armazenamento de dados correto. Como ele explicou, mesmo ao implantar milhares de discos rígidos, com cada disco rígido adicionado, a complexidade do sistema aumenta, assim como os custos de rede e manutenção.
“Com nossos maiores clusters empolgando 54 petabytes de armazenamento bruto, é extremamente importante manter o número de discos rígidos no sistema o mais baixo possível”, disse ele. “Usar discos rígidos de alta capacidade são, portanto, uma necessidade em nossas soluções e nos ajudam reduzindo a complexidade e os custos, mantendo a mais alta confiabilidade”, disse ele.
Deixar a IA processar os dados da Terra
Não é de surpreender que o NewSpace tenha se tornado um viveiro para aplicativos de IA. Os casos de uso são ricos.
Algumas organizações podem usar dados de satélite e combinar 100 milhões de pontos de dados para criar perfis de cada embarcação no mar. Outros processam dados espaciais para prever estoque, lucros de varejo ou rendimento agrícola.
LiveEO é uma startup de monitoramento espacial com inteligência artificial de Berlim. Os jovens fundadores entusiastas do espaço da empresa viram o crescimento maciço dos dados de satélite como um ativo subutilizado. Eles procuraram maneiras pelas quais o avanço no aprendizado de máquina poderia ajudar as organizações a aproveitar os dados do espaço.
A vulnerabilidade da infraestrutura da Terra
Imagem de satélite de Colônia, Alemanha. Cortesia de LiveEO
Cada dessas redes é enorme, essencial e vulnerável. Uma pequena mudança sísmica na elevação do solo pode rachar um cano. Uma única árvore pode causar grandes interrupções elétricas, ou pior, provocar incêndios florestais mortais.
“Detectar vegetação do espaço não é difícil ou novo”, explicou Andreas Naujoks, porta-voz da LiveEO. “O difícil é identificar a vegetação em grande escala e criar um prognóstico de risco preciso”, afirmou.
no caminho certo
Os algoritmos de aprendizado de máquina do LiveEO usam imagens de satélite multiespectrais e estereoscópicas (imagens tiradas do mesmo local de dois locais que juntos geram um mapa de elevação 3D) para identificar a localização, espécie, condição de saúde e altura das plantas.
O software da empresa pode rastrear mudanças na vegetação, reconhecer estressores ambientais e até calcular as curvas de queda potencial de árvores individuais para identificar áreas que representam um risco para as redes. Tal como a maior operadora ferroviária da Europa, a Deutsche Bahn (DB),
Cerca de 70 por cento da rede ferroviária da DB passa por áreas com cobertura de árvores, tornando a vegetação crescida ou galhos caídos uma ameaça constante. Especialmente com a crescente frequência de eventos climáticos extremos.
Para empresas de infraestrutura como a DB, o levantamento de terrenos para risco potencial era feito com helicópteros e árdua patrulha terrestre. Com uma rede ferroviária de 20.500 milhas, ter uma visão remota de toda a rede de uma só vez não é apenas mais eficiente, mas também mais preciso e seguro.
Espaço para todos
Com mais dados disponíveis do espaço, a capacidade de armazenar grandes conjuntos de dados e os avanços em computação em nuvem e IA, a Naujoks acredita que é apenas uma questão de tempo até que a maioria das empresas aproveite os dados de satélite.
Assim como ninguém poderia prever como os pagamentos digitais e os serviços de localização de dados revolucionariam o transporte por meio de aplicativos de carona, Naujoks antecipa que os dados de satélite interromperão os aplicativos do consumidor de maneiras inesperadas.
Em uma década, 50.000 satélites poderão percorrer nosso céu noturno, oferecendo serviços de dados baseados no espaço, coletando mais dados do que nunca sobre nosso planeta e gerando 52 exabytes de tráfego.
Aproveitar os dados que entram e saem do espaço exigirá armazenamento de dados inovador que possa sobreviver aos desafios de operar no espaço e atender à ascensão meteórica de dados na Terra.
Imagem do cabeçalho: Satélite Sentinel-1 ©ESA/ATG medialab
