Om några månader kommer den första europeiska satelliten att lanseras för att demonstrera hur artificiell intelligens ombord kan förbättra effektiviteten i att skicka jordobservationsdata tillbaka till jorden. Dubbad ɸ-lör, eller PhiSat, denna revolutionerande artificiella intelligens-teknik kommer att flyga på en av de två CubeSats som utgör FSSCat-uppdraget – en Copernicus Masters vinnande idé.

Som den totala vinnaren av Copernicus Masters 2017, FSSCat, föreslogs av Spaniens Universitat Politècnica de Catalunya och utvecklades av ett konsortium av europeiska företag och institut.

De två CubeSats, var och en ungefär lika stor som en skokartong, kommer att samla in data, som kommer att göras tillgänglig genom Copernicus land- och havsmiljötjänster, med hjälp av toppmoderna dubbla mikrovågor och hyperspektrala optiska instrument. De har också en uppsättning intersatellitkommunikationsteknikexperiment.

För att visa potentialen för artificiell intelligens i rymden, ESA har arbetat med partners för att utveckla ɸ-Sat för att ta uppdraget till nästa nivå.

Under ɸ-veckan, ESA:s chef för jordobservationsprogram, Josef Aschbacher, sa, "Vi ser att det finns ett stort intresse för ɸ-Sat och tack vare våra partners, den är redo att lanseras.

"Vi lever i spännande tider, takten i vilken digital teknik utvecklas tillsammans med den mängd satellitinformation som levereras och, verkligen, den växande efterfrågan på sådan data, innebär att det finns många möjligheter att göra en stegvis förändring för framtiden för jordobservation.

"Och, med ɸ-Sat – Europas första artificiella intelligens i rymden – kommer vi att göra just detta."

Den hyperspektrala kameran på en av CubeSats kommer att samla ett enormt antal bilder av jorden, varav några inte är lämpliga att använda på grund av molntäcke. För att undvika att nedlänka dessa mindre än perfekta bilder tillbaka till jorden, ɸ-Sat artificiell intelligens-chip kommer att filtrera bort dem så att endast användbar data returneras.

Marco Esposito, från cosinus fjärravkänning, företaget som ledde utvecklingen av algoritmen för artificiell intelligens, förklarade, "Även om det är kompakt, instrumentet – som täcker det synliga och nära infraröda med hyperspektral förmåga, förstärkt med band i det termiska infraröda - är mycket kraftfullt och kommer att samla in terabyte av data som kan användas för att övervaka vegetationsförändringar och för att bedöma vattenkvaliteten, till exempel.

"Dock, att generera denna mängd data utgör faktiskt ett problem, eftersom uppgifterna måste hanteras effektivt så att de kan nå användarna i tid. Med ɸ-Sat har vi effektivt gett instrumentet sin egen hjärna, som bearbetar data ombord för att upptäcka moln i bilderna.

"Detta säkerställer inte bara bättre datakvalitet, men gör leveransen mycket effektivare."

ESA:s Massimiliano Pastena, noterade, "Verkligen, det här kommer att vara den första satelliten som demonstrerar användningen av artificiell intelligens i omloppsbana och vi ser mycket fram emot att den skjuts upp under de kommande månaderna."

Josef Aschbacher lade till, "Vi förväntar oss fullt ut att ɸ-Sat kommer att vara ett viktigt steg framåt för jordobservationssatellituppdrag.

"Vi samlar in enorma mängder data varje dag och allt måste skickas tillbaka till jorden och bearbetas, så att en del av denna bearbetning görs av satelliten i omloppsbana är helt klart en effektiv väg framåt.

"Jag är mycket stolt över att vi på ESA och våra partners sätter Europa i framkant av denna nya strategi för jordobservation. Och, som jag meddelade vid inledningen av ɸ-veckan, våra ansträngningar stannar inte vid ɸ-Sat-1 – vi kommer också snart att släppa en ny utmaning för att utveckla ɸ-Sat-2."