Nanosatellites applied to optical Earth observation: a review

• Título (Português): Nanossatélites aplicados à observação da Terra ótica: uma revisão

Autor(es)

Gustavo Willy Nagel ; Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo ; Milton Kampel

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Rev. Ambient. Água; v. 15, n. 3, p. -, 2020.

Resumo

Abstract Nanosatellites and CubeSats were first developed for educational purposes. However, their low cost and short development cycle made nanosatellite constellations an affordable option for observing the Earth by remote sensing, increasing the frequency of high-resolution imagery, which is fundamental for studying and monitoring dynamic processes. In this sense, although still incipient, nanosatellite applications and proposed Earth observation missions are steadily growing in number and scientific fields. There are several initiatives from universities, space agencies and private companies to launch new nanosatellite missions. These initiatives are actively investigating new technologies to improve image quality and studying ways to increase acquisition frequency through the launch of larger constellations. So far, the private sector is leading the development of new missions, with proposals ranging from 12 to more than one thousand nanosatellite constellations. Furthermore, new nanosatellite missions have been proposed to tackle specific applications, such as natural disasters, or to test improvements on nanosatellite spatial, temporal and radiometric resolution. The unprecedented combination of high spatial and temporal resolution from nanosatellite constellations associated with improvement efforts in sensor quality is promising and may represent a trend to replace the era of large satellites for smaller and cheaper nanosatellites. This article first reports on the development and new nanosatellite missions of space agencies, universities and private companies. Then a systematic review of published articles using the most successful private constellation (PlanetScope and Doves) is presented and the principal papers are discussed. (AU)

Resumo

Resumo Os nanossatélites e os CubeSats foram desenvolvidos pela primeira vez para fins educacionais. No entanto, seu baixo custo e curto ciclo de desenvolvimento fizeram com que constelações de nanossatélites se tornassem uma opção acessível para aumentar a frequência de imagens de alta resolução visando o sensoriamento remoto de observação da Terra, requisito fundamental para o estudo e monitoramento de processos dinâmicos. Nesse sentido, embora ainda incipientes, as aplicações de nanossatélites e as missões propostas estão crescendo constantemente em número com aplicações em diferentes campos científicos. Existem várias iniciativas de universidades, agências espaciais e empresas privadas para lançar novas missões de nanossatélites. Essas iniciativas vêm investigando novas tecnologias para melhorar a qualidade das imagens e vêm estudando maneiras de aumentar a frequência de aquisição através do lançamento de grandes constelações de nanossatélites. Até agora, o setor privado está liderando o desenvolvimento de novas missões, cujas propostas envolvem a criação de constelações cujo número varia de 12 a mais de mil nanossatélites. Além disso, novas missões de nanossatélites vem sendo propostas para lidar com aplicações específicas, como desastres naturais, ou para testar melhorias na resolução espacial, temporal e radiométrica de nanossatélites. A combinação, sem precedentes, de alta resolução espacial e temporal oferecida pelas constelações de nanossatélites, associada a esforços de melhoria na qualidade do sensor é promissora e pode representar uma tendência das agências espaciais, universidades e empresas privadas de substituição de grandes satélites por nanossatélites menores e mais baratos. Este artigo relata primeiramente o desenvolvimento e novas missões de nanossatélites. Em seguida, uma sistemática revisão de artigos publicados usando a constelação de maior sucesso (PlanetScope e Doves) é apresentada e os principais trabalhos discutidos. (AU)

• Processo FAPESP: 18/12083-1 - Equilibrando a conservação da biodiversidade com o desenvolvimento nas áreas alagáveis amazônicas
• Beneficiário: Evlyn Márcia Leão de Moraes Novo
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular