Le satellite Φsat-2, un CubeSat 6U présenté comme révolutionnaire de l’Agence spatiale européenne (ESA) et dont le lancement est prévu en juin prochain, va embarquer deux applications propulsées par l’intelligence artificielle (IA) et destinées toutes deux à démontrer un rôle crucial pour l’avenir de la surveillance environnementale depuis l’espace. Les deux applications, qui ont été retenues en mars dans le cadre du challenge OrbitalAI lancé par l’ESA début 2023, ont pour noms Irma (Image analysis for a Responsive Mission with AI) et PhiFireAI. Elles ont été impulsées respectivement par les équipes françaises et italiennes de Thales Alenia Space, la première étant issue d’un projet de R&D mené par l’Institut de recherche technologique Saint-Exupéry.

On notera que le satellite Φsat-2 embarque une caméra multispectrale et un calculateur IA puissant capable de traiter les données d’imagerie brutes afin que seules les informations essentielles soient transmises au sol. Avec des avantages tangibles en matière d’efficacité de transmission des données et de prise de décision rapide.

Autre caractéristique notable du nanosatellite de l’ESA, il est possible d’y télécharger de nouvelles applications une fois qu’il sera en orbite. Et c’est dans ce cadre que les applications Irma et PhiFireAI ont été retenues.

Le cas d’application développé par Irma, qui sera donc testé à bord du satellite Φsat-2, consiste à analyser grâce à l’IA de vastes étendues d’eau pour y détecter de potentielles anomalies directement en orbite ; marées noires, proliférations d’algues nocives ou déversements massifs de sédiments dans les mers et les océans seront ainsi surveillés.

Selon Thales Alenia Space, cette détection aura deux bénéfices : elle permettra tout d’abord de hiérarchiser les images et de prioriser les données importantes. Les images affichant les "scores d’anomalies" les plus élevés seront "téléversées" en priorité par le satellite. Cela permettra par ailleurs de lever des alertes en temps réel. En cas de détection d'un évènement majeur, tel qu'une marée noire, une alerte sera immédiatement envoyée pour permettre une prise en charge rapide et adaptée de la part des autorités. A l’inverse, si aucune anomalie n’est détectée, les images pourront être directement supprimées à bord du satellite, ce qui contribuera à limiter la quantité des données renvoyées vers les stations sol, à optimiser l’usage de la bande passante, et à préserver le temps d’analyse des opérateurs du système.

La solution PhiFireAI, développée par les équipes italiennes de Thales Alenia Space, vise quant à elle à assurer une surveillance des espaces terrestres en cas d’incendie. Grâce au traitement des images satellite par l’intelligence artificielle, il sera possible de définir si l'acquisition d’image en cours établit la présence d'un incendie. Si un feu est détecté, la solution permettra d'analyser l'image entière afin de comprendre le pourcentage d'hectares concernés, d’établir la présence de zones d'eau et d’endroits sûrs et de repérer les zones brûlées. Selon l’industriel, l'innovation réside dans la capacité d'exécuter l'ensemble de l'algorithme sur un matériel qualifié pour l'espace et dans la capacité de fournir en temps réel des informations importantes à l'utilisateur final.

L’application développée par le projet PhiFireAI sera d’une forte valeur ajoutée en vue d’apporter des informations aux bases de données actuelles de surveillance des incendies, assure Thales Alenia Space. Il sera par ailleurs possible de détecter de manière autonome un danger directement à bord du satellite. L’ensemble des tests relatifs aux performances et à l’adaptabilité du modèle ont été réalisés en collaboration avec les sociétés Ubotica et CGI.

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