Startup de imagens de satélite EOI Space cruzou o vale da morte voando baixo

Quando recebeu um prêmio AFWERX para desenvolver pequenos satélites de imagens voando baixo em 2020, o Earth Observant, agora conhecido como Espaço EOI, tinha um punhado de pessoas convencidas de que poderia entrar no mercado de imagens de satélite. Agora, a startup convenceu a gigante de TI japonesa, DADOS NTT, ele pode fornecer imagens de resolução ultra-alta quase em tempo real a partir de um terreno não tão alto.

Duas semanas atrás, a EOI Space anunciou um acordo de distribuição com a NTT DATA, trazendo fotos ricamente detalhadas da constelação da empresa de Very Low Earth Orbit (VLEOLEO
) satélites de imagem óptica para clientes no mercado japonês. “Clientes” é essencialmente um eufemismo para usuários finais de defesa e segurança do governo japonês, o segundo maior consumidor de imagens comerciais para fins de defesa e segurança nacional depois do governo dos EUA.

Inicialmente avaliado em US$ 70 milhões, o acordo não é apenas um estímulo financeiro para a EOI Space, mas também uma validação importante de seu produto e estratégia por uma multinacional respeitada que atua em nome de um dos aliados mais importantes da América. Combinado com o capital crucial de investidores convencidos pelo potencial da constelação VLEO da EOI Space, o contrato transportou a empresa voando baixo através do chamado Vale da Morte para o sopé que tem uma boa chance de escalar.

O modelo de negócios da EOI Space capitaliza uma ideia de tecnologia que tem sido discutida por uma década, mas não realizada até agora – enviar uma massa de pequenos satélites de imagem até altitudes relativamente baixas.

Stingray

O ponto crucial da história da EOI quando eu cobriu em 2020 foi sua atratividade para a Força Aérea dos EUA com base em seus planos de construir uma rede de satélites pequenos no VLEO. Os satélites que voam em órbita baixa da Terra (LEO) normalmente sobem a uma altitude de 500 quilômetros (310 milhas) ou mais acima da Terra. A EOI propôs voar com seus pássaros a cerca de 250 km (155 milhas), uma altitude mais ou menos na atmosfera da Terra.

A estratégia vem com algumas desvantagens como o arrasto aerodinâmico, os efeitos dos ventos solares e forte atração gravitacional que são significativos o suficiente para fazer a órbita de uma espaçonave decair em menos de cinco anos, exigindo mudanças nos projetos tradicionais. Mas também há vantagens reais.

Voar em altitudes mais baixas geralmente melhora a resolução dos sensores ópticos, o desempenho radiométrico (sensores de infravermelho/microondas) e a precisão geoespacial. A órbita baixa permitirá que os satélites Stingray capturem imagens de alta resolução de 15 cm quase em tempo real. Isso é uma ordem de magnitude melhor do que os satélites ópticos maiores e mais altos dos principais fornecedores de imagens comerciais Maxes e Airbus que tiram fotos com uma resolução máxima de 30 cm.

Além da resolução muito alta, o AFWERX viu potencial na resiliência distribuída de uma constelação de satélites voando baixo. A proximidade oferecida pelo VLEO pode reduzir os requisitos de tamanho de carga útil (óptica, radar ou comunicações) e, portanto, o custo.

Cada Stingray estará no lado grande para um pequeno sat, pesando aproximadamente 330 quilos (728 lbs). O corpo da espaçonave ou “ônibus” terá dois metros (6.5 pés) de comprimento e com seus painéis solares implantados, cerca de quatro metros de comprimento. Além disso, eles são muito menores e mais baratos do que a maioria dos satélites de imagens ópticas. Seu design – para uma vida útil de cinco anos a uma altitude de 250 km – oferece flexibilidade para reabastecer a constelação em ciclos de tempo curtos com novos sensores ou outros recursos e sua baixa altitude/tamanho pequeno torna mais fácil retirá-los de órbita.

O primeiro dos 60 planos da Stingrays EOI para estabelecer sua constelação será lançado em janeiro de 2024 como parte de uma missão de carona da SpaceX em um dos foguetes Falcon 9 da empresa. O Stingray será implantado do Falcon a aproximadamente 500 km e descerá até a órbita do VLEO. Quando chegar lá, voará com um sensor óptico multiespectral (próximo do infravermelho) padrão de quatro bandas de um provedor externo que a EOI integrará ao seu barramento.

À medida que os Stingrays são lançados e se juntam progressivamente à constelação (até seis podem estar no VLEO até o final de 2024), a EOI planeja integrar sua própria carga óptica, bem como um cluster de computação de GPU (unidade de processamento gráfico) vinculado e seu próprio sistema de propulsão . “Para nós, é fundamental que, com o tempo, nos tornemos o mais integrados verticalmente possível”, diz o cofundador e diretor de receita da EOI, Paul Smith. “Dessa forma, evitamos prazos de entrega. No momento, há prazos de entrega de um ano a um ano e meio para componentes que realmente o atrasam. Queremos evitar isso.”

Os satélites da EOI também evitarão os atrasos na entrega de imagens que acompanham as estações de processamento terrestre, realizando uma quantidade considerável de processamento de imagem (dados brutos de imagem óptica precisam ser processados ​​e formatados para uso) a bordo de cada Stingray usando métodos de computação de borda em vez de simplesmente enviar dados brutos para uma estação terrestre.

“Nosso objetivo é fazer com que [os dados de imagens] pulem as tradicionais pilhas de processamento de estações terrestres”, disse Smith em 2020. “Sabíamos que era importante, não sabíamos o quão importante. Mas depois de conversar com a Força Aérea e o Exército, ficou bem claro que obter os dados mais rapidamente é o desejo fundamental deles. É algo que eles estão procurando que todos nós no espaço façamos.”

Em virtude de sua órbita VLEO, a constelação Stingray marca outra caixa - voando abaixo do bairro LEO infestado de lixo espacial cada vez mais alto acima de 500 km. Em 2021, Peter Beck, CEO da startup de serviços de lançamento, do Rocket Lab, afirmou que o número avassalador de objetos no LEO está tornando cada vez mais difícil encontrar um caminho claro para os foguetes lançarem novos satélites. Os foguetes “têm que tentar abrir caminho entre essas constelações [de satélites]”, disse Beck à CNN, referindo-se aos satélites Starlink da SpaceX.

O apelo de uma constelação resiliente e voando baixo, capaz de tirar fotos detalhadas e enviá-las rapidamente, diretamente aos clientes, foi algo em que os fundadores da EOI colocaram suas fichas quando fundaram a empresa em 2017.

Atravessando o vale

“Percorremos um longo caminho desde 2020”, diz Smith. “Recebemos a concessão da AFWERX e fizemos todo o trabalho que foi prescrito, aprendendo muito sobre o projeto de nosso ônibus e a carga óptica.”

O financiamento do SBIR (DoD Small Business Innovation Research) permitiu que os três cofundadores da startup fizessem a transição para trabalhar na empresa em tempo integral, o tipo de evolução da pequena empresa que a AFWERX e seu diretor cessante, coronel Nathan Diller, tentaram fazer. incubar repetidamente desde 2019.

Smith diz que o prêmio foi fundamental não apenas para promover a pesquisa, mas também para dar ao CEO e cofundador da Earth Observant, Christopher Thein, o espaço para respirar para se concentrar em garantir o financiamento da Série A de um investidor anjo. A empresa posteriormente estabeleceu sua sede em Louisville, CO, um subúrbio ao norte de Denver conhecido por sua concentração de jovens empresas aeroespaciais e um grupo residente de talentos. A EOI contratou mais de 50 pessoas, solidificou seu design e adquiriu uma vaga de lançamento na SpaceX.

O que muitas vezes é negligenciado na agora familiar discussão do “Vale da Morte” (a jornada inicial de defesa-aeroespacial desde a P&D inicial até o acerto de um eventual contrato governamental) é a vantagem potencial que as concessões do SBIR/STTR oferecem às empresas nascentes na atração de capital privado. Para a EOI, o investimento de US$ 15 milhões fornecido por seu anjo foi crucial para o avanço do negócio o suficiente para atrair a NTT DATA.

“Não sei se teríamos conseguido aquele A-round, aqueles investidores-anjo, se não fosse por aquele contrato com o governo dos Estados Unidos”, reconhece Thein. “Não sei se teríamos fechado o acordo com a NTT sem essas duas coisas anteriores.”

Na verdade, Thein teve um começo abortado ao estabelecer uma empresa de imagens de satélite VLEO há uma década, mas o momento ainda não era propício. “Mesmo durante a existência desta empresa [EOI], o que notei foi que, especialmente dentro do governo dos EUA, havia uma sensação de que isso não seria possível. Agora você está vendo vários programas pop-up fazendo exatamente isso. Houve uma mudança de mentalidade em aceitar isso como um caminho a seguir.”

Pode não haver melhor suporte para a observação de Thein do que o recente estabelecimento da nova unidade de negócios de segurança nacional da SpaceX chamada Escudo Estelar. Embora os detalhes do que é supostamente um lançamento focado em defesa e negócios de constelação de observação da Terra sejam limitados, a nova subsidiária de Elon Musk diz que inicialmente se concentrará no desenvolvimento de sensores e satélites de imagem da Terra. Se a constelação Starshield se juntar às Stingrays do EOI Space no VLEO, não será uma surpresa.

Ao concordar em fazer negócios com uma pequena empresa americana, a NTT DATA provavelmente reconheceu a mudança na percepção das redes de satélite VLEO e uma oportunidade de entrar no térreo. O valor de US$ 70 milhões no comunicado de imprensa da NTT representa sua estimativa do valor das vendas das imagens que receberá da EOI como parte de uma compra exclusiva de pré-dados de US$ 8 milhões para o mercado japonês até 2028.

Além da exclusividade de vendas, o acordo dá à NTT acesso garantido a satélites Stingray de tarefas. Smith explica que outras redes de provedores de imagens às vezes são desviadas de tarefas comerciais na região devido à sua importância estratégica e às informações rápidas que os governos (EUA/Aliados) podem exigir no que ele chama de “vizinhança difícil”. A prioridade de tarefas foi um dos principais impulsionadores do acordo e o reconhecimento tácito do valor que os dados de 15 cm da EOI terão.

O contrato também representa um investimento internacional aceitável, até mesmo desejável, em uma arena na qual o governo dos Estados Unidos é particularmente sensível ao dinheiro estrangeiro. A NTT tinha confiança suficiente na EOI Space para assumir uma participação acionária menor (aproximadamente 3 por cento), representando outros US$ 2 milhões em investimentos nesta última.

Os fundadores da EOI resistiram à tentação de aceitar fundos russos ou estrangeiros enquanto cruzavam o Vale da Morte por razões patrióticas e sólidas de negócios de longo prazo. Isso pode ter exigido que eles trabalhassem mais, mas prepara o terreno para um futuro no qual a EOI espera que a inteligência e o sistema de defesa dos EUA sejam um grande cliente.

A EOI fez um esforço para contornar os problemas de investimento de propriedade estrangeira com o que chama de programa Global Alliance, essencialmente um programa de cliente preferencial de compra pré-dados com alguns dos recursos do acordo NTT que poderia gerar o fluxo de caixa necessário para acelerar sua expansão sem entregar patrimônio para entidades offshore.

O futuro visto de cima

Chris Thein me lembrou que, apesar das mudanças lentas no mercado de imagens de satélite, ele continua sendo dominado por países cuja demanda de defesa e inteligência constitui 55% do mercado, sendo o restante uma mistura de clientes comerciais, de resposta a emergências, científicos e outros.

A Airbus e a Maxar dominam o mercado de imagens de defesa com mais de 50% de participação. “Eles não têm a maioria dos satélites”, diz Thein, “eles têm os satélites de maior resolução”. A guerra na Ucrânia mostrou aos governos e às pessoas comuns o poder das imagens, ele acrescenta, destacando a demanda potencial pela capacidade de 15 cm da EOI.

Embora a Airbus e a Maxar tenham os satélites de imagem mais sofisticados e ágeis no momento, eles também são os mais caros. A estratégia da EOI é diferente. Em vez de alavancar alguns sats muito caros e muito capazes, ele aproveitará as vantagens de pássaros menos requintados e menos manobráveis ​​concentrados em órbitas síncronas baixas de inclinação variada, oferecendo diferentes pontos de vantagem e taxas de revisita aumentadas.

“Um satélite individual Maxar ou Airbus pode fazer o mapeamento de área, por exemplo, com muito mais robustez do que [um Stingray]”, diz Smith. “Mas não estamos tentando fazer tudo isso com um pássaro. Podemos usar o poder de muitos satélites em uma constelação para cobrir as mesmas áreas com mais eficiência”.

A EOI seguirá um modelo de imagem como serviço. O custo geral projetado mais baixo de sua constelação provavelmente implica em custos de imagem mais baixos com melhor resolução do que seus concorrentes. A natureza de seus pequenos satélites individuais também oferece uma vantagem de escala. Smith estima que seu custo é de aproximadamente 10% das espaçonaves voadoras avançadas de seus concorrentes.

Isso torna a montanha de capitalização que o EOI Space precisa escalar menos íngreme do que seus pares. Também apela ao governo, afirma Smith.

“Sabemos que eles estão muito interessados ​​no que estamos fazendo. Eles têm nos apoiado e esperamos em algum momento conseguir alguns contratos estáveis. Não somos mais uma criança. Somos mais adolescentes prontos para pegar as chaves do carro.”

Isso ficará evidente quando as arraias chegarem ao espaço, acrescenta Smith, um sinal físico e psicológico de progresso. “O governo normalmente não tem muito o que falar com você até que você esteja no espaço. Então é um jogo diferente.”

O mesmo se aplica a potenciais clientes comerciais que podem solicitar uma variedade de serviços além da imagem óptica, desde o comércio de commodities até o monitoramento de infraestrutura de energia e segurança pública. A EOI procurou estender seus recursos do Stingray para integrar sensores térmicos, de radar e outros, provavelmente fornecidos por fabricantes externos. Mas Smith enfatiza que a empresa permanecerá totalmente focada em cargas ópticas no futuro próximo.

Os algoritmos de computação de borda Stingray podem ser de interesse para os clientes, assim como a capacidade da constelação de “dar dicas” a outros sistemas em órbita, processando e enviando seus dados diretamente aos clientes.

Mas os cofundadores da empresa dizem que ainda não querem se antecipar à visão inicial. Na verdade, é um bom momento para startups como a EOI simplesmente aproveitarem a comoditização do lançamento que a SpaceX tornou possível. Sem esse custo reduzido, muita inovação ainda estaria enterrada.

“Estou otimista sobre onde estamos agora”, diz Smith. “Estamos no equilíbrio certo entre tecnologia de ponta e tecnologia estável.