Unang AI Nanosatellite ng Singapore: Hakbang na $200 Milyon Tungo sa Ekonomiya ng Kalawakan

Pagtahak sa Bagong Landas sa Orbit

Naghahanda ang Singapore na ilunsad sa 2026 ang kauna-unahan nitong nanosatellite na pinapagana ng artificial intelligence, isang mahalagang yugto sa kampanya ng lungsod-estado na maging mapagkumpitensyang puwersa sa pandaigdigang ekonomiya ng kalawakan. Ang maliit na sasakyang pangkalawakan, na halos kasinlaki ng kahon ng sapatos, ay magkakaroon ng makabagong kakayahan sa edge computing upang masuri ang mga larawan at salain ang datos habang umiikot nang 500 kilometro sa ibabaw ng Daigdig. Ihahatid nito sa mga istasyon sa lupa ang mahahalagang impormasyon lamang sa halip na hilaw at hindi pa napoprosesong mga larawan.

Ang misyong ito ang unang proyekto sa ilalim ng Space Access Programme ng Singapore, isang mahalagang bahagi ng pambansang Space Technology Development Programme na sinusuportahan ng mahigit S$200 milyon na pondong inilaan ng pamahalaan mula noong 2022. Ipinahihiwatig ng inisyatibang ito ang estratehikong paglipat tungo sa mas maliliit at mas matatalinong satellite na nagpoproseso ng impormasyon sa orbit sa halip na magsilbing simpleng tagakolekta ng datos na umaasa sa kapangyarihan ng pagpoproseso sa lupa.

Pangungunahan ng Satellite Research Centre sa Nanyang Technological University ang proyekto, katuwang ang lokal na kompanya ng teknolohiyang pangkalawakan na Satoro Space sa paggawa ng 3U nanosatellite. May sukat itong 30 sentimetro por 10 sentimetro por 10 sentimetro at timbang na wala pang 5 kilo. Nangangako ang sasakyang pangkalawakang ito na nasa anyong CubeSat na baguhin ang paraan ng pagdaloy ng datos sa pagitan ng kalawakan at Daigdig, at posibleng baguhin ang mga gamit nito, mula pagtugon sa sakuna hanggang pagsubaybay sa kapaligiran, habang ipinakikita ang lumalawak na teknikal na kakayahan ng Singapore na umasa sa sarili sa mga sistema sa kalawakan.

Ang Talinong Nasa Likod ng Misyon

Gumagana ang mga tradisyonal na satellite na parang mga digital camera na may panlabas na imbakan: kumukuha ang mga ito ng napakaraming hilaw na larawan at ipinadadala ang lahat pabalik sa Daigdig upang iproseso. Lumilikha ang paraang ito ng malalaking hadlang na naglilimita sa bisa ng operasyon. Nakikipag-ugnayan lamang sa mga istasyon sa lupa ang mga satellite sa mababang orbit ng Daigdig nang humigit-kumulang 10 minuto sa bawat 100-minutong pag-ikot. Maaari namang umabot sa gigabytes bawat araw ang naiipong hilaw na larawan ng satellite, na nagpapahirap sa limitadong bandwidth at nagdudulot ng pagkaantala sa pagitan ng pagkuha ng larawan at pagkakaroon ng kapaki-pakinabang na impormasyon.

Tinutugunan ng bagong satellite na pinapagana ng AI ang mga limitasyong ito sa pamamagitan ng edge computing, isang paraang nagdadala ng pagpoproseso ng datos sa mismong pinagmumulan sa halip na ipadala ang hilaw na impormasyon sa malalayong server. Susuriin ng AI na nasa satellite ang mga larawan nang real time, pag-iibahin ang mga natatakpan ng ulap at malinaw na tanawin, tutukoy sa mahahalagang pangyayari gaya ng sunog sa kagubatan o pagtagas ng langis, at magpapadala lamang ng impormasyong magagamit sa pagkilos sa halip na napakaraming datos.

Ipinaliwanag ni Lim Wee Seng, executive director ng SaRC, ang mga pakinabang sa operasyon ng paraang ito.

Sa halip na ipadala ang lahat pabalik sa Daigdig, makapagpapasya ang satellite habang nasa orbit, sinasala, sinusuri at ipinadadala ang impormasyon, hindi lamang ang hilaw na datos. Malaki ang ibinabawas nito sa pagkaantala at higit nitong pinahuhusay ang kahusayan ng mga sistema sa kalawakan. Kayang tukuyin ng matatalinong satellite habang nasa orbit kung ano ang mahalaga, upang magamit ang napakahalagang bandwidth sa kalawakan sa paghahatid ng mga sagot, hindi ng ingay.

Malaki ang praktikal na epekto nito. Sa halip na magpadala pababa ng daan-daang megabyte o gigabyte ng hilaw na larawan, makapagpapadala ang satellite ng maliliit na output, kabilang ang mahahalagang koordinado, buod ng pagsusuri ng larawan, at piling bahagi ng mga larawan na kabuuang ilang kilobyte o ilang megabyte lamang. Napakahalaga ng kahusayang ito sa mga sitwasyong kailangang kumilos agad, gaya ng pagbangon mula sa lindol o pagtugon sa sakunang pandagat, kung saan nakapagliligtas ng buhay at mga yaman ang mabilis na pagpapasya habang maikli lamang ang panahong bukas ang komunikasyon.

Tatlong Yugto ng Inobasyon

Isa lamang sa mas malawak na inisyatiba ng tatlong proyekto na inihayag ng NTU sa ilalim ng Space Access Programme ang AI nanosatellite. Tinututukan ng bawat misyon ang magkakaibang hangganan ng teknolohiya, at nakatakda ang mga paglulunsad bawat taon mula 2026 hanggang 2028. May isa pang kargamento namang ipadadala sa International Space Station upang subukin ang teknolohiyang optikal ng Singapore sa mahirap na kapaligiran ng operasyon sa orbit.

Matalinong Pagproseso ng Datos at Bagong Sistema ng Kuryente

Pagsasamahin ng pangunahing misyon sa 2026 ang artificial intelligence at eksperimental na teknolohiyang solar. Bukod sa kakayahan nito sa edge computing, susubukin ng satellite ang mga susunod na henerasyong perovskite solar cell na sama-samang binuo ng School of Electrical and Electronic Engineering ng NTU, School of Materials Science and Engineering, at lokal na startup na Singfilm. May malinaw na mga bentahe ang mga cell na ito kumpara sa tradisyonal na silicon panel: mas mura at mas madaling gawin, at maaari itong ilimbag sa nababaluktot at magagaang materyales na angkop sa maliliit na sasakyang pangkalawakan, kung saan nakaaapekto sa gastos sa paglulunsad ang bawat gramo ng timbang.

Gumagamit ang perovskite solar cell ng mga organiko at di-organikong hybrid na istruktura na maaaring gawin sa pamamagitan ng payak na teknik sa pag-iimprenta sa halip na mga prosesong nangangailangan ng malaking enerhiya para patubuin ang mga kristal na ginagamit sa silicon cell. Dahil nababaluktot ang paraan ng paggawa, maaaring ilapat ang mga cell na ito sa magagaan at nababaluktot na materyales, kaya nababawasan ang kabuuang bigat ng sasakyang pangkalawakan. Magbibigay ang pagsubok sa orbit ng mahahalagang datos tungkol sa pagkasira ng mga materyales dahil sa tuloy-tuloy na radyasyon at matitinding pagbabago ng temperatura. Kailangan ang impormasyong ito bago gamitin sa komersyo ang mga ito sa mga susunod na pangkat ng satellite.

Binigyang-diin ni Maverick Shih, chairman ng Satoro Space, ang halaga ng lokal na pagtutulungan sa pagsulong ng mga kakayahang ito.

Masaya kaming maging bahagi ng pinagsamang proyekto ng NTU. Hindi lamang kami tinutulungan ng pagtutulungan ng Satellite Research Centre ng NTU at SATORO na bumuo ng subok at maaasahang mga solusyon sa CubeSat, kundi naipatutupad din namin ang proyekto rito sa Singapore kasama ang SaRC. Nakakatulong ito sa mga institusyong pananaliksik ng Singapore na mabilis na makabuo ng makabagong teknolohiya sa kalawakan.

Makabagong Propulsyon at Pagsubok sa Materyales

Sa ikalawang proyekto, na nakatakda sa 2028, ilulunsad ang mas malaking 16U nanosatellite na may sukat na 40 sentimetro por 30 sentimetro por 30 sentimetro at timbang na hanggang 30 kilo. Susubukin ng sasakyang pangkalawakang ito ang MUlti-Stage Ignition Compact engine na binuo ng Aliena, isang kumpanyang nagsimula bilang spin-off ng NTU. Gumagamit ito ng mga elektrik at magnetikong puwersa upang gawing ion ang gas na propellant at pabilisin ang mga ion para makalikha ng tulak nang mahusay. Ang MUSIC engine ay isang disenyo ng ion thruster na gumagamit ng mga grid at mas matipid sa gasolina kumpara sa mga rocket na kemikal. Sa pagpapabilis ng mga ion sa pamamagitan ng mga grid na elektrostatiko, nakakamit ng sistema ang partikular na tulak, isang panukat ng kahusayan sa paggamit ng gasolina, na ilang ulit na mas mataas kaysa sa mga karaniwang thruster. Dahil sa kahusayang ito, nagagawa ng maliliit na satellite na magpalit ng orbit, umiwas sa mga labi sa kalawakan o manatili sa tamang puwesto gamit ang kaunting propellant. Pinahahaba nito ang buhay ng operasyon at nagbibigay-daan sa mga bagong uri ng misyon na dati'y para lamang sa mas malalaking sasakyang pangkalawakan.

Binigyang-diin ni Dr Lim Jian Wei, co-founder at CEO ng Aliena, ang lumalaking pangangailangan sa ganitong mga kakayahan habang dumarami ang trapiko sa orbit.

Habang dumarami ang mga satellite sa mababang orbit ng Daigdig, hindi na opsyonal ang makabagong kakayahang kumilos sa orbit. Nagbubukas ito ng mga bagong posibilidad sa misyon na mahalaga sa umuusbong na mga aplikasyon sa kalawakan, at talagang kailangan upang maging mabisa at napapanatili ang operasyon ng mga pangkat ng satellite.

Magdadala rin ang satellite na ito ng Atomic Oxygen Detector na binuo ng NTU Temasek Laboratories upang pag-aralan kung paano nakakayanan ng mga makabagong materyales ang napakakain na atomic oxygen sa Very Low Earth Orbit. Binubuo ang atomic oxygen ng iisang atomo ng oksiheno na nalilikha kapag pinaghiwa-hiwalay ng radyasyong ultraviolet ang mga molekula ng oksiheno sa itaas na bahagi ng atmospera. Mabilis na tumutugon ang mga atomong ito sa mga materyales ng sasakyang pangkalawakan, na nagdudulot ng pagguho at pagkasira. Napakahalaga ng pag-unawa sa tibay ng materyales sa ganitong sona sa pagdidisenyo ng mga sasakyang pangkalawakang matagal ang buhay na umaandar sa mas mababang altitud, kung saan mas malakas ang paglaban ng atmospera ngunit mas malinaw ang mga obserbasyon.

Optikal na Pagkuha ng Larawan sa Susunod na Henerasyon

Sa ikatlong inisyatiba, ipadadala sa International Space Station sa 2027 ang kargamentong pang-imahe na elektro-optikal na binuo sa Singapore, na tinatawag na LEOCAM, para sa anim na buwang misyon ng pagpapatunay. Gumagamit ang LEOCAM ng natatanging disenyo ng optika na may tatlong salamin sa halip na tradisyonal na mga lente. Nangangako ito ng kakayahang kumuha ng larawang may mataas na resolusyon ng Daigdig, kung saan kayang makuha ng bawat pixel ang mga detalye sa lupa na kasinliit ng isang metrong lawak. Nababawasan ng paraang nakabatay sa mga salamin ang mga depekto sa optika at bigat kumpara sa mga sistemang gumagamit ng repraktibong lente, habang napapanatili ang linaw ng larawan.

Ipinaliwanag ni Dr Phua Poh Boon, Chief Technology Officer ng LightHaus Photonics, ang kahalagahan nito sa pagpapaunlad ng lokal na industriya.

Nasasabik kaming subukin ang aming kargamentong pang-imahe sa International Space Station. Magiging mahalagang yugto ito para sa LightHaus bilang unang kompanya sa Singapore na gumawa ng optikal na sistemang pangkalawakan.

Pagbuo ng Pambansang Ekosistema sa Kalawakan

Nagaganap ang mga pagsulong na ito sa teknolohiya kasabay ng mabilis na pagbabago sa mga institusyon na nagbabago sa paraan ng pamamahala ng Singapore sa lumalawak nitong sektor ng kalawakan. Pormal na itatatag ng Singapore ang National Space Agency of Singapore sa Abril 1, 2026, na magsasama-sama at magpapalawak sa mga tungkuling dating ginagampanan ng Office of Space Technology and Industry. Itatatag ang bagong ahensiya habang inaasahang lalago ang pandaigdigang merkado ng kalawakan at aabot sa $2.43 trilyon pagsapit ng 2035, kaya napoposisyon ang lungsod-estado upang makinabang sa lumalawak na ekonomiyang ito.

Pamumunuan ng organisasyon si Ngiam Le Na, na itinalagang chief executive designate at may 25 taong karanasan sa paglilingkod sa pamahalaan, kabilang ang mga tungkuling pamunuan sa DSO National Laboratories at Defence Science and Technology Agency. Dati na niyang pinangasiwaan ang pagbuo ng mga satellite para sa pagmamasid sa Daigdig at mga digital na solusyon para sa pambansang seguridad at pagtugon sa sakuna. Mananagot ang ahensiya sa pondong pananaliksik na mahigit S$200 milyon sa ilalim ng Space Technology Development Programme, at magkakaroon din ito ng kapangyarihang bumuo ng pambansang batas sa kalawakan, mag-ugnay sa pagbibigay ng mga lisensiya, at magtaguyod ng mga internasyonal na pakikipagsosyo, lalo na sa mga umuusbong na bansang pangkalawakan sa Equatorial Belt at ASEAN.

Binubuo sa kasalukuyan ang sektor ng kalawakan ng Singapore ng humigit-kumulang 70 kompanya at 2,000 propesyonal. Sa koordinasyon ng NSAS at patuloy na pagpopondo, layunin ng mga opisyal na palawakin ang mga oportunidad sa geospatial analytics, pagsubaybay sa klima, pagbabantay sa karagatan at kamalayan sa sitwasyon sa kalawakan. Tutugunan din ng ahensiya ang lumalaking pangamba sa mga labi sa orbit at panganib ng banggaan sa pamamagitan ng pagbuo ng mga kakayahan sa kamalayan sa sitwasyon sa kalawakan upang maprotektahan ang mga ari-arian sa lalong siksik na kapaligiran ng orbit.

Ipinakikita ng bagong programang ito ang pagbabago ng mga teknolohiya sa kalawakan tungo sa mas mabilis na pagbuo at mas matalinong operasyon. Sa mahigit dalawang dekadang karanasan, nakapagtatag ang NTU ng matibay na rekord sa mabilis at matipid na sama-samang pagbuo at paglalagay sa operasyon ng mga teknolohiya ng satellite. Nababawasan ng pagbuo ng mga kakayahan sa AI sa orbit ang pag-asa sa pagpoproseso sa lupa at napabibilis ang mas matalinong pagpapasya. Estratehikong bentahe ito para sa Singapore habang bumubuo ito ng mas maliksi at mapagkumpitensyang ekosistema sa kalawakan, at matutulungan nito ang aming mga katuwang na maihatid agad sa merkado ang mga inobasyon.

Mula sa Laboratoryo Tungo sa Komersiyal na Aplikasyon

Bagaman nangangako ng agarang halaga sa pananaliksik ang mga teknolohiyang ipamamalas sa mga misyong ito, kailangan pa ng karagdagang pagbuo at pagpapatunay bago ganap na maisakomersiyo ang mga ito. Ayon kay Lim Wee Seng, aabutin pa ng ilang taon bago maihatid sa merkado ang makabagong mga sistema ng AI satellite, bagaman mahalaga ang pundasyong itinatag ng mga pagsubok na ito sa orbit upang makahikayat ng pamumuhunan at mapatunayan ang kakayahan ng mga sistema sa aktuwal na kapaligiran ng kalawakan, kung saan lumilikha ng mga hamong imposibleng ganap na gayahin sa Daigdig ang radyasyon, vacuum at pabago-bagong temperatura.

Pumapasok ang Singapore sa larangang napatunayan na ang kakayahang ito sa ibang lugar. Pinasimunuan ng PhiSat-1 CubeSat ng European Space Agency, na inilunsad noong bandang 2020, ang paggamit ng machine learning sa satellite upang salain ang mga larawang natatakpan ng ulap. Napatunayan nito ang konsepto ng edge computing sa maliliit na satellite. Pinalalawak ng pamamaraan ng Singapore ang mga kakayahang ito habang isinasama ang mga bagong sistema ng kuryente at pinalalakas ang lokal na kakayahang pangkomersyo sa pamamagitan ng pakikipagsosyo ng mga unibersidad at pribadong kompanya.

Isa sa mga agarang larangan ng aplikasyon kung saan may malinaw na bentahe ang AI na nasa satellite ang pagbabantay sa karagatan. Nangangailangan ng mabilis na pagbuo ng mga babala ang pagsubaybay sa mga ruta ng barko, pagtukoy sa ilegal na pangingisda at pagmonitor sa mga pagtagas ng langis. Madalas na naaantala ng kasalukuyang mga sistema ang mahahalagang abiso hanggang maproseso ng mga istasyon sa lupa ang hilaw na datos, ilang oras matapos itong makuha. Layunin ng pamamaraan ng Singapore na makapaghatid ng impormasyong magagamit sa pagkilos ilang minuto lamang matapos makuha ang larawan, upang makapagpadala ang mga awtoridad ng mga barko o sasakyang panghimpapawid na tutugon habang nagaganap pa ang insidente sa halip na magsagawa ng imbestigasyon pagkatapos nito.

Nakikinabang din ang pagsubaybay sa klima sa piling pagpapadala ng datos. Lumilikha ng napakaraming koleksiyon ng larawan ang pagsubaybay sa pagkakalbo ng kagubatan, pagsusuri sa kalagayan ng agrikultura o pagmonitor sa mga isla ng init sa lungsod. Gayunman, mga pagbabago o kakaibang pangyayari lamang ang mahalaga sa agarang pagpapasya sa patakaran. Tinitiyak ng kakayahan ng AI na magsala na makatatanggap ang mga pangkat sa lupa ng mga babala tungkol sa bagong pagputol ng kagubatan o paghina ng mga pananim nang hindi kinakailangang suriin ang libo-libong karaniwang larawang nagpapakita ng hindi nagbabagong kalagayan. Binabawasan ng paraang ito ang gastos sa imbakan at bigat ng trabaho ng mga tagasuri, habang pinabibilis ang pagtugon sa mga pagbabago sa kapaligiran.

Mga Pangunahing Punto

• Ilulunsad ng Singapore sa 2026 ang kauna-unahan nitong nanosatellite na pinapagana ng AI. Magagawa nitong magproseso at magsala ng datos sa orbit upang mabawasan ang mga hadlang sa pagpapadala at mapabilis ang pagtugon sa mga emerhensiya
• Susubukin ng 3U CubeSat na itatayo ng Satoro Space at pangungunahan ng Satellite Research Centre ng NTU ang AI na gumagamit ng edge computing at mga perovskite solar cell sa isang taong misyon sa altitud na 500 km
• Kabilang sa dalawa pang proyekto ang pagsubok sa 2028 ng sistema ng propulsyon gamit ang MUSIC ion engine ng Aliena at misyon sa International Space Station sa 2027 para sa kargamentong pang-imahe na LEOCAM
• Magsisimula ang National Space Agency of Singapore sa Abril 1, 2026. Pangangasiwaan nito ang mahigit S$200 milyon na pondo para sa Space Technology Development Programme at ang pambansang batas sa kalawakan
• Tinututukan ng mga inisyatiba ang pandaigdigang merkado ng kalawakan na inaasahang aabot sa $2.43 trilyon pagsapit ng 2035, na may mga agarang aplikasyon sa pagtugon sa sakuna, pagbabantay sa karagatan at pagsubaybay sa kapaligiran