Laboratoř Lincoln oceněna za transfer technologie satelitů pro sledování hurikánů

Federální konsorcium laboratoří (FLC) udělilo laboratoři MIT Lincoln cenu za excelenci v transferu technologií za rok 2025. Ocenění se vztahuje k mimořádnému úsilí laboratoře při komercializaci mikrovlnných sond umístěných na malých satelitech, tzv. CubeSatech. Laboratoř původně vyvinula tuto technologii pro NASA a prokázala, že takové satelity mohou spolupracovat při sběru dat o hurikánech častěji, než bylo dříve možné, a tím výrazně zlepšit předpovědi hurikánů.

Technologie je nyní licencována společnosti Tomorrow.io, která vypustí velkou konstelaci satelitů vybavených sondami, aby vylepšila předpovědi hurikánů a rozšířila globální pokrytí počasí.

"Toto ocenění FLC uznává technologii s významným dopadem, která by mohla zlepšit hodinové předpovědi počasí pro letectví, logistiku, zemědělství a řízení mimořádných událostí, a zdůrazňuje důležitou roli laboratoře při přenosu federálně financovaných inovací do komerčního sektoru," říká Asha Rajagopal, hlavní referentka pro transfer technologií v laboratoři Lincoln.

FLC, celostátní síť více než 300 vládních laboratoří, agentur a výzkumných center, pomáhá usnadňovat transfer technologií z federálních laboratoří na trh, aby prospěla americké ekonomice, společnosti a národní bezpečnosti.

Laboratoř Lincoln původně navrhla a demonstrovala tuto technologii pro misi NASA TROPICS (Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of SmallSats). Pro TROPICS laboratoř poprvé umístila své mikrovlnné sondy na nízkonákladové, komerčně dostupné CubeSaty.

Ze všech technologií používaných k detekci hurikánů poskytují mikrovlnné sondy největší zlepšení předpovědních modelů. Z vesmíru tyto přístroje detekují řadu mikrovlnných frekvencí, které pronikají mraky, což jim umožňuje měřit 3D teplotu, vlhkost a srážky v bouři. Nejmodernější přístroje jsou typicky velké (velikosti pračky) a jsou umístěny na palubě polárně obíhajících satelitů za 2 miliardy dolarů, které dohromady mohou navštívit bouři každých šest hodin. Pokud by bylo možné sondy zmenšit, uvažovali výzkumníci z laboratoře, pak by je bylo možné umístit na malé satelity a vypustit ve velkém počtu, které by spolupracovaly na častějším monitorování bouří.

Sonda TROPICS má velikost šálku na kávu. Tým laboratoře pracoval několik let na vývoji a demonstraci technologie, která vedla k miniaturizovanému přístroji, přičemž si zachovala výkon srovnatelný s tradičními sondami pro frekvence, které poskytují nejužitečnější pozorování tropických cyklón. Do roku 2023 NASA vypustil konstelaci čtyř satelitů TROPICS, které od té doby shromažďují rychle aktualizovaná data z mnoha tropických bouří.

Nyní Tomorrow.io plánuje rozšířit tuto konstelaci na globální síť 18 satelitů. Očekává se, že výsledná vysokofrekvenční pozorování – pod hodinu – zlepší předpovědi počasí, sledování hurikánů a systémy včasného varování.

"Toto partnerství s Tomorrow.io rozšiřuje dopad mise TROPICS. Zvětšená velikost konstelace Tomorrow.io, softwarový proces a odolný obchodní model umožňují podporovat řadu komerčních a vládních organizací. Tento transfer do průmyslu vyústil v samostatně udržitelnou národní kapacitu, která by měla pomoci ekonomice a vládě v nadcházejících letech," říká Tom Roy, který řídil transfer technologie do Tomorrow.io.

Transfer technologie trval 18 měsíců. V rámci dohody o kooperativní výzkumu a vývoji (CRADA) tým laboratoře přizpůsobil užitečné zatížení TROPICS aktualizovanému designu satelitu a dodal Tomorrow.io první tři jednotky, z nichž dvě byly vypuštěny v září 2024. Tým také poskytl podrobné školení společnosti Tomorrow.io a sedmi partnerům z průmyslu, kteří budou stavět, testovat, vypouštět a provozovat budoucí plnou komerční konstelaci. Zbývající satelity by měly být vypuštěny do konce tohoto roku.

"S těmito mikrovlnnými sondami můžeme stanovit nový standard v sběru a předpovědi atmosférických dat. Tato technologie nám umožňuje zachycovat atmosférická data s výjimečnou přesností, zejména nad oceány a v odlehlých oblastech, kde jsou tradiční pozorování řídká," uvedl Rei Goffer, spoluzakladatel Tomorrow.io, v tiskové zprávě oznamující zářijová spuštění.

Tomorrow.io bude používat data sond jako vstup do svých předpovědí počasí, datových produktů a nástrojů pro podporu rozhodování dostupných svým zákazníkům, kteří sahají od hlavních leteckých společností po vlády. Neprofitní partner Tomorrow.io, TomorrowNow, také plánuje používat data jako vstup do svého klimatického modelu pro zlepšení potravinové bezpečnosti v Africe.

Tato technologie je zvláště relevantní vzhledem k tomu, že hurikány a silné povětrnostní jevy nadále způsobují značné škody. V roce 2024 Spojené státy zažily téměř rekordních 27 katastrofických událostí, z nichž každá překročila 1 miliardu dolarů na škodách, což vedlo k celkovým nákladům přibližně 182,7 miliardy dolarů a způsobilo smrt nejméně 568 lidí. Globálně tyto bouřkové systémy každoročně způsobují tisíce úmrtí a miliardy dolarů na škodách.

„Bylo skvělé sledovat, jak týmy z laboratoře Lincoln, Tomorrow.io a průmysloví partneři tak efektivně spolupracovali na rychlém začlenění technologie TROPICS a uvedení nové konstelace mikrovlnných sond Tomorrow.io do provozu,“ říká Bill Blackwell, hlavní řešitel mise NASA TROPICS a CRADA s Tomorrow.io. „Očekávám, že vylepšená četnost návštěv poskytovaná konstelací Tomorrow.io povede k dalšímu zlepšení výkonu předpovědi hurikánů nad rámec toho, co již TROPICS prokázal.“

Za transferem stojí Tom Roy, Bill Blackwell, Steven Gillmer, Rebecca Keenan, Nick Zorn a Mike DiLiberto z laboratoře Lincoln a Kai Lemay, Scott Williams, Emma Watson a Jan Wicha z Tomorrow.io. Laboratoř Lincoln bude oceněna mezi dalšími vítězi cen FLC 2025 na virtuálním setkání FLC, které se bude konat 13. května.