Satellite Imagery Startup EOI Space ha attraversato la Valle della Morte volando a bassa quota

Quando ha ricevuto un premio AFWERX per sviluppare piccoli satelliti per immagini a bassa quota nel 2020, Earth Observant, ora noto come Spazio EOI, aveva una manciata di persone convinte che potesse entrare nel mercato delle immagini satellitari. Ora la startup ha convinto il colosso informatico giapponese, DATI NTT, può fornire immagini ad altissima risoluzione quasi in tempo reale da un terreno non così elevato.

Due settimane fa, EOI Space ha annunciato un accordo di distribuzione con NTT DATA, portando immagini ricche di dettagli dalla costellazione dell'azienda di Very Low Earth Orbit (VLEOLEO
) satelliti per imaging ottico ai clienti nel mercato giapponese. "Clienti" è essenzialmente un eufemismo per gli utenti finali di difesa e sicurezza del governo giapponese, il secondo più grande consumatore di immagini commerciali per scopi di difesa e sicurezza nazionale dopo il governo degli Stati Uniti.

Inizialmente valutato a 70 milioni di dollari, l'accordo non è solo un colpo di fortuna finanziario per EOI Space, ma un'importante convalida del suo prodotto e della sua strategia da parte di una rispettata multinazionale che agisce per conto di uno dei più importanti alleati d'America. Combinato con un capitale cruciale da parte di investitori convinti dal potenziale della costellazione VLEO di EOI Space, il contratto ha trasportato la compagnia a bassa quota attraverso la cosiddetta Valle della Morte fino ai piedi delle colline che ha buone possibilità di scalare.

Il modello di business di EOI Space capitalizza su un'idea tecnologica che è stata discussa per un decennio ma finora non realizzata: l'invio di una massa di piccoli satelliti per immagini fino ad altitudini relativamente basse.

Stingray

Il punto cruciale della storia di EOI quando ho iniziato lo coprì nel 2020 è stata la sua attrattiva per l'aeronautica americana basata sui suoi piani per costruire una rete di piccoli satelliti in VLEO. I satelliti che volano in orbita terrestre bassa (LEO) salgono tipicamente a un'altitudine di 500 chilometri (310 miglia) o superiore sopra la terra. EOI ha proposto di far volare i suoi uccelli a circa 250 km (155 miglia), un'altitudine più o meno nell'atmosfera terrestre.

La strategia presenta alcuni svantaggi come la resistenza aerodinamica, gli effetti dei venti solari e la forte attrazione gravitazionale che sono abbastanza significativi da far decadere l'orbita di un veicolo spaziale in meno di cinque anni, richiedendo modifiche ai progetti tradizionali. Ma ci sono anche reali vantaggi.

Volare a quote inferiori generalmente migliora la risoluzione dei sensori ottici, le prestazioni radiometriche (sensori a infrarossi/microonde) e la precisione geospaziale. L'orbita bassa consentirà ai satelliti Stingray di catturare immagini quasi in tempo reale ad alta risoluzione di 15 cm. È un ordine di grandezza migliore rispetto ai satelliti ottici più grandi e più alti dei principali fornitori di immagini commerciali Maxes ed Airbus che scattano foto con una risoluzione massima di 30 cm.

Oltre all'altissima risoluzione, AFWERX ha visto il potenziale nella resilienza distribuita di una costellazione di satelliti a bassa quota. La vicinanza offerta da VLEO può ridurre i requisiti delle dimensioni del carico utile richiesto (ottico, radar o comunicazioni) e quindi i costi.

Ogni Stingray sarà sul lato grande per un piccolo sat, con un peso di circa 330 chili (728 libbre). Il corpo del veicolo spaziale o "bus" sarà lungo due metri (6.5 piedi) e con i suoi pannelli solari dispiegati, lungo circa quattro metri. Inoltre, sono molto più piccoli e meno costosi della maggior parte dei satelliti per imaging ottico. Il loro design - per una durata di vita di cinque anni a un'altitudine di 250 km - offre flessibilità per rifornire la costellazione in cicli di breve durata con nuovi sensori o altre capacità e la loro bassa quota/dimensioni ridotte ne facilita la deorbitazione.

Il primo dei 60 Stingrays che EOI prevede di stabilire la sua costellazione verrà lanciato nel gennaio 2024 come parte di una missione SpaceX in rideshare su uno dei razzi Falcon 9 dell'azienda. Lo Stingray si schiererà dal Falcon a circa 500 km e si farà strada fino alla sua orbita VLEO. Quando arriverà, volerà con un sensore ottico multispettrale standard a quattro bande (vicino infrarosso) di un fornitore esterno che EOI integrerà con il suo bus.

Man mano che le razze si lanciano e si uniscono progressivamente alla costellazione (fino a sei potrebbero essere in VLEO entro la fine del 2024), EOI prevede di integrare il proprio carico utile ottico, nonché un cluster di calcolo GPU (unità di elaborazione grafica) collegato e il proprio sistema di propulsione . "Per noi, è fondamentale che nel tempo diventiamo il più integrati verticalmente possibile", afferma il co-fondatore e chief revenue officer di EOI, Paul Smith. “In questo modo, evitiamo i tempi di consegna. In questo momento, ci sono tempi di consegna da anno a anno e mezzo per i componenti che ti fanno davvero tornare indietro. Vogliamo evitarlo”.

I sats di EOI eviteranno anche i ritardi nella consegna delle immagini che derivano dalle stazioni di elaborazione a terra eseguendo una notevole quantità di elaborazione delle immagini (i dati grezzi dell'immagine ottica devono essere elaborati e formattati per l'uso) a bordo di ogni Stingray utilizzando metodi di edge computing piuttosto che semplicemente inviando dati grezzi a una stazione di terra.

"Il nostro obiettivo è fare in modo che [i dati delle immagini] saltino i tradizionali stack di elaborazione delle stazioni di terra", ha affermato Smith nel 2020. "Sapevamo che era importante, non sapevamo quanto fosse importante. Ma dopo aver parlato con l'Aeronautica e l'Esercito è diventato abbastanza chiaro che ottenere i dati più velocemente è il loro desiderio fondamentale. È qualcosa che stanno cercando di fare per tutti noi là fuori nello spazio.

In virtù della sua orbita VLEO, la costellazione Stingray spunta un'altra casella: volando sotto il quartiere LEO sempre più trafficato e infestato da spazzatura spaziale sopra i 500 km. Nel 2021, Peter Beck, CEO della startup di servizi di lancio, di Rocket Lab, ha affermato che il numero enorme di oggetti in LEO sta rendendo sempre più difficile trovare un percorso chiaro per i razzi per lanciare nuovi satelliti. I razzi "devono cercare di farsi strada tra queste costellazioni [satellitari]", ha detto Beck alla CNN, riferendosi ai satelliti Starlink di SpaceX.

Il fascino di una costellazione resiliente e a bassa quota, in grado di scattare foto dettagliate e inviarle rapidamente, direttamente ai clienti, è stato qualcosa su cui i fondatori di EOI hanno puntato le loro fiche quando hanno fondato l'azienda nel 2017.

Attraversando la Valle

"Abbiamo fatto molta strada dal 2020", afferma Smith. "Abbiamo ottenuto la sovvenzione da AFWERX e abbiamo svolto tutto il lavoro proibito, imparando molto sulla progettazione del nostro autobus e sul carico utile ottico".

Il finanziamento SBIR (DoD Small Business Innovation Research) ha permesso ai tre co-fondatori della startup di passare a lavorare sull'impresa a tempo pieno, il tipo di evoluzione della piccola impresa che AFWERX e il suo direttore uscente, il colonnello Nathan Diller, hanno cercato di incubare ripetutamente dal 2019.

Smith afferma che il premio è stato fondamentale non solo per promuovere la ricerca, ma anche per dare al CEO e co-fondatore di Earth Observant, Christopher Thein, lo spazio per respirare per concentrarsi sull'ottenimento di finanziamenti di serie A da un angelo investitore. Successivamente la società stabilì la sua sede centrale a Louisville, CO, un sobborgo a nord di Denver noto per la concentrazione di giovani aziende aerospaziali e un pool di talenti residenti. EOI ha assunto oltre 50 persone, ha consolidato il suo design e ha acquisito uno slot di lancio con SpaceX.

Ciò che viene spesso trascurato nell'ormai familiare discussione sulla "Valle della Morte" (il viaggio di avvio della difesa-aerospaziale dalla R&S iniziale all'ottenimento di un eventuale contratto governativo) è il potenziale vantaggio che le sovvenzioni SBIR/STTR danno alle aziende nascenti nell'attrarre capitale privato. Per EOI, l'investimento di 15 milioni di dollari fornito dal suo angelo è stato fondamentale per far avanzare l'attività abbastanza da attrarre NTT DATA.

"Non so se avremmo ottenuto quel A-round, quegli angel investor se non fosse stato per quel contratto del governo degli Stati Uniti", riconosce Thein. "Non so se avremmo ottenuto l'accordo con NTT senza entrambe le cose precedenti."

In realtà, un decennio fa, Thein ha iniziato a fondare una società di immagini satellitari VLEO, ma i tempi non erano ancora propizi. “Anche durante la vita di questa società [EOI] quello che ho notato è che, specialmente all'interno del governo degli Stati Uniti, c'era la sensazione che non fosse possibile farcela. Ora stai vedendo più programmi pop-up che fanno esattamente questa cosa. C'è stato un cambiamento di mentalità nell'accettare questo come una via da seguire.

Potrebbe non esserci supporto migliore per l'osservazione di Thein rispetto alla recente istituzione della nuova unità aziendale per la sicurezza nazionale di SpaceX chiamata Scudo stellare. Sebbene i dettagli di quella che secondo quanto riferito è un'attività di costellazione di lancio incentrata sulla difesa e di osservazione della Terra siano limitati, la nuova filiale di Elon Musk afferma che inizialmente si concentrerà sullo sviluppo di sensori e satelliti per l'imaging della Terra. Se la costellazione Starshield si unirà a Stingrays di EOI Space in VLEO, non sarà una sorpresa.

Accettando di fare affari con una piccola azienda americana, NTT DATA probabilmente ha riconosciuto il cambiamento nella percezione delle reti satellitari VLEO e l'opportunità di entrare al piano terra. La cifra di 70 milioni di dollari nel comunicato stampa di NTT rappresenta la sua stima del valore delle vendite delle immagini che riceverà da EOI come parte di un acquisto pre-dati esclusivo di 8 milioni di dollari per il mercato giapponese fino al 2028.

Oltre all'esclusività delle vendite, l'accordo garantisce a NTT l'accesso garantito ai satelliti Stingray. Smith spiega che altre reti di fornitori di immagini sono a volte distolte da incarichi commerciali nella regione a causa della sua importanza strategica e delle informazioni rapide che i governi (Stati Uniti/Alleati) possono richiedere in quello che definisce un "quartiere difficile". La priorità del compito è stata uno dei principali motori dell'accordo e il tacito riconoscimento del valore che avranno i dati di 15 cm di EOI.

Il contratto rappresenta anche un investimento internazionale accettabile, persino auspicabile, in un'arena in cui il governo degli Stati Uniti è particolarmente sensibile al denaro straniero. NTT aveva abbastanza fiducia in EOI Space da acquisire una quota azionaria minore (circa il 3 percento) che rappresentava altri 2 milioni di dollari di investimento in quest'ultima.

I fondatori di EOI hanno resistito alla tentazione di prendere fondi russi o altri finanziamenti stranieri mentre attraversavano la Valle della Morte per motivi patriottici e di affari a lungo termine. Ciò potrebbe aver richiesto loro di lavorare di più, ma pone le basi per un futuro in cui EOI spera che l'establishment dell'intelligence e della difesa statunitense sarà un cliente importante.

EOI ha compiuto uno sforzo per aggirare i problemi di investimento di proprietà straniera con quello che chiama il suo programma Global Alliance, essenzialmente un programma per clienti preferiti pre-acquisto di dati con alcune delle caratteristiche dell'accordo NTT che potrebbe generare il flusso di cassa di cui ha bisogno per accelerare la sua espansione senza consegnare capitale a entità offshore.

Il futuro visto dall'alto

Chris Thein mi ha ricordato che, nonostante i lenti cambiamenti nel mercato delle immagini satellitari, rimane dominato dagli stati nazionali la cui domanda di difesa e intelligence costituisce il 55% del mercato, mentre il resto è un mix di clienti commerciali, di risposta alle emergenze, scientifici e di altro tipo.

Airbus e Maxar dominano il mercato dell'imaging per la difesa con una quota di oltre il 50%. "Non hanno il maggior numero di satelliti in alto", dice Thein, "hanno i satelliti con la risoluzione più alta". La guerra in Ucraina ha mostrato ai governi e alla gente comune il potere delle immagini, aggiunge, sottolineando la potenziale domanda per la capacità di 15 cm di EOI.

Sebbene Airbus e Maxar abbiano attualmente in volo i satelliti di imaging più sofisticati e agili, sono anche i più costosi. La strategia di EOI è diversa. Piuttosto che sfruttare alcuni satelliti molto costosi e molto capaci, trarrà vantaggio da uccelli meno squisiti e meno manovrabili concentrati in orbite basse sincrone di varia inclinazione che offrono diversi punti di osservazione e maggiori tassi di rivisitazione.

"Un singolo satellite Maxar o Airbus può eseguire la mappatura dell'area, ad esempio, in modo molto più affidabile di [uno Stingray]", afferma Smith. “Ma non stiamo cercando di farlo tutto con un uccello. Possiamo utilizzare la potenza di molti satelliti in una costellazione per coprire le stesse aree in modo più efficiente».

EOI perseguirà un modello di immagini come servizio. Il costo complessivo previsto inferiore della sua costellazione implica probabilmente costi di immagini inferiori con una risoluzione migliore rispetto ai suoi concorrenti. La natura dei suoi singoli piccoli satelliti gli conferisce anche un vantaggio in termini di scalabilità. Smith stima che il loro costo sia di circa il 10% rispetto ai veicoli spaziali volanti più avanzati dei loro concorrenti.

Ciò rende la montagna di capitalizzazione che EOI Space deve scalare meno ripida rispetto ai suoi pari. Fa appello anche al governo afferma Smith.

“Sappiamo che sono molto interessati a quello che stiamo facendo. Sono stati di supporto e speriamo a un certo punto qui di ottenere dei contratti stabili. Non siamo più bambini. Siamo più di un adolescente pronto a prendere le chiavi della macchina.

Ciò sarà evidente quando le razze arriveranno nello spazio, aggiunge Smith, un segnale fisico e psicologico di progresso. “Il governo in genere non ha molto di cui parlare con te finché non sei nello spazio. Allora è un gioco diverso”.

Lo stesso vale per i potenziali clienti commerciali che potrebbero richiedere una varietà di servizi oltre all'imaging ottico, dal commercio di materie prime alla sicurezza pubblica e al monitoraggio delle infrastrutture energetiche. EOI ha cercato di estendere le sue capacità di Stingray per integrare sensori termici, radar e di altro tipo, probabilmente forniti da produttori esterni. Ma Smith sottolinea che la società rimarrà completamente concentrata sui carichi utili ottici per il prossimo futuro.

Gli algoritmi di edge computing Stingray possono essere di interesse per i clienti, così come la capacità della costellazione di "suggerire e indicare" altri sistemi in orbita, elaborando e inviando i loro dati direttamente ai clienti.

Ma i co-fondatori dell'azienda affermano di non voler anticipare ancora la loro visione iniziale. In effetti, è un buon momento per startup come EOI per sfruttare semplicemente la mercificazione del lancio che SpaceX ha reso possibile. Senza tale costo ridotto, molta innovazione sarebbe ancora sepolta.

"Sono ottimista su dove siamo adesso", dice Smith. “Siamo nel giusto equilibrio tra tecnologia all'avanguardia e stabile.