新创事业想对人造卫星产业进行破坏性创新

半导体行业观察人造卫星相关应用已经很普遍，如今任何人打开 Google 地图都能轻易浏览卫星空照图，而人造卫星的数量也与日俱增，过去 5 年来全球积极发射人造卫星，使得人造卫星总数增加了 40%，人造卫星空照用来大至监控全球暖化，小则用来观测农田资讯等，似乎已经是个相当成熟的产业，不过，还是有新创事业想要在这个领域进行破坏性创新。

总部位于旧金山的新创事业“行星”（Planet），目前所拥有在太空轨道中运行的人造卫星数量高达 62 个，并计划在 2016 年底达到 100 个，其发射人造卫星的频率与速度可说无人能及。行星公司想要对现行昂贵的人造卫星产业进行破坏性创新，让人造卫星变得跟消费性电子产品一样与时俱进。

这一切要回到两个共同创办人威尔马修（Will Marshall）与克里斯波修詹（Chris Boshuizen）还在美国航太总署（NASA）工作的时候，2010 年时，这两位 NASA 航太工程师察觉到，他们口袋里头的智能手机，就运算效能而言，已经比太空中的绝大多数人造卫星或其他设备来得更强，而且智能手机就许多方面来说，跟人造卫星的基本零部件需求雷同，譬如电池、GPS、无线传输等，只差装上个在太空中供电的太阳能板，以及在太空中调整轨道的系统。

两个有点疯狂的工程师决定真的把手机发射到太空，这项计划当然没有经过 NASA 核准。两人自己把手机放上业余火箭发射，看手机能不能承受升空过程的震动、G 力变化，以及太空中的真空环境，显然经过摔落、碰撞测试的商用手机都能轻松应付这些挑战。

于是，两人正式向 NASA 提案，要正式测试把手机发射到太空中的可行性，2013 年，NASA 进行这项计划，由两人主导，在前往国际太空站的补给火箭上，挟带 3 支 Google Nexus 1 手机一起发射升空，然后在国际太空站处把手机释放到太空，成了 3 个小小人造卫星，手机在太空中拍照，地面的业余无线电玩家可接收它回传的照片，而总共发射成本不过 3,500 美元。

虽然手机镜头拍摄的地面照片解像度超低，几乎完全无用，但是这次成功带给两人全新的观念，过去人造卫星所费不赀，发射一颗人造卫星往往要规划一整年，但是手机一年下来已经出了新机种，运算效能与各方面规格都大幅提升，如果人造卫星能变得像手机一样，造价（相对）便宜、常常发射、年年更新呢？于是两人就与另一位 NASA 工程师合作，创立行星公司。

有助投资与避险

现行能拍摄高分辨率图像的人造卫星配备大型望远镜，使得人造卫星的大小有如一个房间那么大，增加体积重量也就增加了发射成本，而高分辨率的代价是一次只能拍摄很小的区域。

此外，人造卫星虽然在高空轨道运行，但是轨道上并非完全真空，受到微小空气阻力的影响，人造卫星会慢慢减速、失去高度，一般人造卫星为此得配备小小推进器，把自己重新推回轨道。

行星公司则打算对这样的传统人造卫星进行破坏式创新，所发射的人造卫星，其实差不多就只是把手机加上太阳能板、调整方位用的电动马达以及小小望远镜，由于构造简单体积小，可以在前往太空补给等各种任务的火箭上找个小空间塞一塞“搭便车”发射，能大为减低发射成本，也提高发射频率。

而当人造卫星失去速度往下坠落，反正造价与发射成本低，行星公司就干脆让它们坠落为天上流星，发射新的上去就好，行星公司总共发射 133 颗人造卫星，大约发射后 2 年就会坠落，目前功能还可运作中人造卫星有 51 个。

行星公司的卫星所拍摄到的影像，远远不如 Google 地图那样清晰，顶多能看到建筑物，却看不清楚马路上的汽车，但行星公司也并未打算与 Google 地图等服务竞争，而是打算以量取胜，虽然行星公司的单一人造卫星拍摄的图像不怎么样，但庞大的数量让它们能整天即时监控整个地球，同时，行星公司也相当幸运，适逢机器学习发展突破，可用机器学习技术，让电脑自动从庞大的影响资料中抓出关键的变化。

说起全球监控，许多人第一时间想到的可能是监测全球气候变迁、树木数量变化等环境方面的运用，不过商业上也有许多可能的运用方式，例如目前全球原油市场的数据越来越难掌握，但若有卫星对准全球所有油槽整天监控，进进出出都随时在掌握中，那么对原油供需的实际情况就瞭若指掌，显然会在投资与避险等方面占有极大优势，过去监控的办法是用直升机空拍，如今行星公司的卫星阵列可以代劳。

将卫星服务廉价化

另一方面，若有卫星整天监测货柜入港或是厂房的货车数量，就能推估出货量，不容易被企业膨风的灌水数据欺骗。产业界一向诟病中国产业经济数据完全不可信，若有了这样的利器，更能准确估算。

新创事业轨道洞见（Orbital Insight）就打算利用这样的图资搭配演算法来进行产业数据推算，过去 5 年来，轨道洞见监测一家美国主要服饰渠道的停车场，并以演算法计算停车场出入状况与业绩之间的关系，根据轨道洞见的监测，该渠道最新一季尚未出炉的业绩应该是增加的，但市场则预测下降，若轨道洞见的演算法正确，股市投资者可利用这样的资讯赢过市场而赚上一笔。

行星公司的图资也可用于农业领域。美国农业部每年预估粮食产出，其误差率大约为 4%，卫星影像新创事业笛卡儿实验室（Descartes Labs）则计划利用卫星空照来做出更准确的预测，笛卡儿实验室利用的是光谱分析，植物的叶绿素吸收大多数除了绿色以外的可见光谱，所以看起来是绿色，此外也叶绿素也不吸收近红外线，因此可以用近红外线光谱来看植物的叶绿素密度如何，高密度表示植物长得好，依此可推断日后收成，笛卡儿实验室宣称其演算法可预测粮食产出误差只有 2.5%。

预测准确度提高不仅可供政府农粮政策参考，更能对操作粮食期货的投资人大有助益。不过，笛卡儿实验室目前使用的影像品质相当差，要更准确预测，需要再更好一点的影像，而行星公司的影像可满足需求，因此笛卡儿实验室开始转换为使用行星公司的影像。

加拿大新创事业农夫锋刃（Farmers Edge）则专注于改善单一农田的产出，农地上不同位置的土壤状况不同，需要不同的施肥才能最佳化作物产出，过去农民要知道哪里得施怎样的肥料，得把农田划分为方格区域，一格格一年年的测试，农夫锋刃则以卫星影像直接分析土壤成分，传送讯号给农人的施肥机，在不同地点自动施放不同成分比例份量肥料，可精准施肥达到最大效果，又不会施肥过度，而能节省肥料成本，并减少肥料流入水体造成的污染。

人造卫星至今已经为人类带来许多应用，让我们看见雨林的破坏、气候变迁造成的诸多改变，也看见伊斯兰国破坏了伊拉克的古迹，甚至朝鲜用高射炮“炮决”都历历在目。行星公司打算让人造卫星更便宜、更多、更新、更频繁，是否能成为市场的破坏者，将许多卫星服务廉价化，就让我们拭目以待吧。

• Why satellite imaging is the next big thing

（首图来源：行星公司）

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