Hrvatski ‘tech’ u orbiti: Nakon softvera, Protostar Labs osvaja svemir vlastitim hardverom

Bila je to jedna od najzanimljivijih tehnoloških vijesti u zadnjih nekoliko mjeseci, a nije privukla naročito veliku pozornost. Osječki Protostar Labs postao je prvom hrvatskom tvrtkom čiji je softver postavljen na satelit u orbiti oko Zemlje. 

Bila je riječ o satelitu kojim upravlja Europska svemirska agencija (ESA). Slavonski softver bio je zadužen za praćenje satelitske telemetrije, otkrivanje anomalija i slanje izvješća o njima natrag na Zemlju.

Ekipa koju predvodi Filip Novoselnik bavi se konfiguracijom FPGA (što je kratica za Field Programmable Gate Arrays). To su čipovi koje je moguće reprogramirati i nakon što su već postavljeni na satelite u svemiru. Djeluju poput reprogramabilnih digitalnih sklopova, omogućujući učitavanje novih funkcionalnosti bez zamjene hardvera. Zbog toga su iznimno pogodni za svemirske misije, gdje je promjena hardvera zahtjevna i skupa zadaća. 

Zahvaljujući njima, sateliti se mogu prilagoditi novim zahtjevima i parametrima, rješavati probleme ili preuzeti različite uloge putem ažuriranja softvera sa Zemlje.

Lovci na supernove

U gradu na Dravi djeluje tim koji doslovno radi softver izvan ovog svijeta. Ali, povezanost sa svemirom seže znatno dublje od toga. Krajem dvijetisućitih godina skupina mladih inženjera i znanstvenika s ogromnim apetitom za svemir i tehnologiju okupila se u sklopu Astronomskog društva Anonymus u Valpovu. Tamo su se intenzivno bavili različitim zanimljivim projektima.

Primjerice, od 2010. do 2013. godine razvili su sustav za analizu astronomskih slika i u suradnji sa španjolskom zvjezdarnicom La Sagra otkrili 20 supernova (eksplozija zvijezde koja svojim sjajem zasjeni sjaj galaksije u kojoj se nalazi), koristeći tehnologiju računalnog vida. Za to su dobili priznanje Međunarodne astronomske unije. No, ujedno su uvidjeli priliku za primjenu računalnog vida i izvan astronomskih istraživanja.

Temeljem toga je u Belišću – gradiću do tada ponajviše poznatom po olimpijcu Matiji Ljubeku – 2019. godine iznjedren Protostar Labs. Kako je Netokraciji rekao Novoselnik, osnivač i glavni izvršni direktor tvrtke:

Od samih početaka fokusirani smo na razvoj tehnologija i rješenja temeljenih na računalnom vidu i umjetnoj inteligenciji. Jedna od ideja je bila da se bavimo razvojem tehnologija za svemirsku industriju. Tada se to činilo nemoguće, s obzirom na to da Hrvatska nema razvijenu svemirsku industriju. 

Srećom po njih, to se počelo mijenjati iste godine kad su osnovali tvrtku. Naime, Hrvatska je baš tad krenula pristupnim putem prema članstvu u ESA-i, pa su se prilike za suradnju počele otvarati i za domaće kompanije.

Povijesna implementacija koja se skoro nije dogodila

Njihova je ideja bila iskoristiti algoritme umjetne inteligencije kako bi omogućili “pametnu” obradu podataka na samim satelitima. Prvi ugovor s ESA-om stigao je 2021. godine. Trebali su razviti sustav za implementaciju modela umjetne inteligencije na FPGA računala. 

To je specifičan hardver koji se najčešće nalazi na satelitima, ali i na nekim zemaljskim sustavima koji zahtijevaju brzu obradu s vrlo niskom potrošnjom energije, poput automobilske industrije.

Po uspješnom završetku tog projekta ESA je predložila nastavak suradnje i testiranje razvijenih rješenja na satelitu u svemiru. Početkom 2024. krenuli su u intenzivnu suradnju s timom ESA OPS-SAT, smještenom u European Space Operations Centre (ESOC) u Darmstadtu na zapadu Njemačke. 

Nekoliko Protostarovih inženjera provelo je nekoliko dana s ESA-inim inženjerima tamo. Umalo se dogodilo da do povijesne implementacije ne dođe. Bila je to svojevrsna utrka s vremenom jer je satelit OPS-SAT zapravo bio na kraju svoje misije. Ovaj tip satelita nema aktivno upravljanje, pa se visina na kojoj se kreće s vremenom sve više smanjuje. 

Nakon što dođe u gušće slojeve atmosfere, satelit izgori. Što se naposljetku i dogodilo 22. svibnja ove godine, kad je nakon petogodišnje misije izgorio iznad Australije. Doslovno smo uspjeli sve odraditi u zadnjim danima i satima.

Usluge istraživanja i razvoja

U Protostaru već dulje vrijeme razvijaju algoritme za detekciju anomalija u kompleksnim podacima. Te su algoritme već primjenjivali u drugim industrijama kako bi, recimo, detektirali kvar stroja na temelju senzorskih mjerenja u stvarnom vremenu ili prije nego li se on dogodi.

Takve su algoritme prilagodili i implementirali ih na FPGA računala kakva se nalaze na satelitu. Razvoj ovog konkretnog softvera trajao je oko pet mjeseci i na njemu su stalno radila dva Protostarova inženjera. Djelomično ga je financirala ESA, a djelomično sama tvrtka vlastitim sredstvima.

Satelit skuplja gomilu telemetrijskih podataka koji govore o njegovom trenutnom stanju (primjerice, orijentacija, magnetsko polje, temperatura i tome slično. Svaka anomalija u mjerenjima ukazuje na potencijalni problem ili kvar. 

Naši algoritmi su zapravo u stvarnom vremenu analizirali telemetriju satelita, detektirali anomalije i slali na Zemlju informaciju gdje i kada se dogodila nekakva anomalija.

Ovi algoritmi imaju primjenu u velikom broju industrija, od biotehnologije, industrijske proizvodnje, pa sve do analize financijskih podataka.

Pružamo usluge istraživanja i razvoja raznim klijentima, od malih tvrtki i startupa, korporacija, pa sve do organizacija kao što je ESA. Razvili smo prvu verziju SDK-a, koji planiramo licencirati drugim tvrtkama i organizacijama. Trenutno razgovaramo s nekoliko zainteresiranih klijenata. 

Suradnja s FER-om

Tvrtka trenutno ima 18 zaposlenika, među kojima su tri doktora znanosti. 

Dosad nismo imali problem pronaći kadar za ovakvu vrstu posla. On zahtijeva dobrog inženjera računarstva ili elektrotehnike, kakve uglavnom uspijemo pronaći.

Povećanje broja zaposlenih je u planu, kao i moguće otvaranje novog ureda. No, Novoselnik nije bio voljan otkriti više pojedinosti o tome.

U sljedeće tri godine se planiramo što bolje pozicionirati u svemirskoj industriji. Također, planiramo izbaciti na tržište još nekoliko zanimljivih rješenja i proširiti portfelj usluga koje nudimo. 

Između ostalog, rade na projektu koji će njihov softver ponovno odvesti u svemir, samo što će u ovom slučaju to biti i na njihovom hardveru. Riječ je u suradnji s profesorima i znanstvenicima s FER-a, sa Zavoda za komunikacijske i svemirske tehnologije, koje predvodi profesor Dubravko Babić. U sklopu te suradnje razvijaju modul za praćenje i mapiranje svjetlosnog onečišćenja iz niske Zemljine orbite.

Projekt financira i podupire Europska svemirska agencija, a trebao bi rezultirati lansiranjem modula u svemir 2027. godine.