На праздновании дня рождения Raspberry Pi на прошлой неделе одной из самых обсуждаемых тем стал проект Astro Pi. Но это понятно, учитывая первые результаты работы двух плат Raspberry Pi, находящихся на борту Международной космической станции, и новый конкурс для британских школьников на запуск своего кода в космосе.
“У нас есть Raspberry Pi в космосе. Это была одна часть инженерной работы и девять частей документации. Когда документы весят больше, чем полезная нагрузка, вы готовы к полету». - Эбен Аптон
Запущенные на борту миссии по доставке запасов Orbital ATK Orb-4 на Международную космическую станцию в декабре прошлого года, две платы Raspberry Pi оторвались от земли с той же площадки на мысе Канаверал, где были запущены «Вояджер» и «Кьюриосити».
Платы Raspberry Pi, заключенные в специально построенные алюминиевые кейсы, доставляются на МКС в поддержку миссии британского астронавта ЕКА Тима Пика на космическую станцию, и с тех пор на них выполняется код, написанный британскими школьниками.
Две платы Raspberry Pi оснащены камерой, а также Sense HAT, который может измерять окружающую среду внутри МКС, а также магнитное поле Земли. У каждого Пи есть камера разного типа; одна из них - стандартная камера видимого света, другая - в инфракрасном диапазоне.
Эксперименты, а в некоторых случаях и сам код, работающий на досках, были разработаны учениками британских школ. Впервые включенные в феврале, две платы AstroPi проводили эксперименты с семью победителями конкурса AstroPi.
Сборка AstroPi
На праздновании дня рождения Raspberry Pi на прошлой неделе Дэйв Хонесс рассказал о долгом процессе подготовки двух плат к запуску в космос. Любая техника, предназначенная для полетов в космос, должна получить Сертификат безопасности полетов, а получить его непросто.
Вы не можете просто так взять с собой в космос голую печатную плату, поэтому потребовался специально разработанный алюминиевый корпус для полета, корпус должен был быть спроектирован не только для рассеивания тепла, но и для избавления от острых краев.
twitter.com/dave_spice/status/613347243630968832?ref_src=twsrc%5Etfw
Последнее испытание перед полетом - это испытание на прочность.
“у них есть специальные перчатки, и они поднимают это и ощупывают все, если они зацепятся, вы потерпите неудачу”. - Дэйв Хонесс
Файлы STL для летного кейса AstroPi доступны, поэтому при желании вы можете напечатать копию кейса на 3D-принтере и построить точную копию устройства AstroPi. Возможность испытать, как астронавты будут взаимодействовать со своими экспериментами, была, несомненно, неоценимой для студентов, конкурирующих за возможность выполнения своего кода в космосе.
Однако этот случай - не единственная проблема. Сами борта должны быть проверены на электромагнитное излучение на уровне микровольт с использованием чувствительных антенн в специально построенных камерах, а также проверены на выделение газов, чтобы гарантировать, что полезная нагрузка не выделяет никаких паров, которые могут быть вредны для экипажа.
Планы внутри летного кейса также необходимо было протестировать на вибрацию, чтобы убедиться, что они выдержат запуск.
Наконец, после всех испытаний, блоки AstroPi были доставлены в Европейский центр астронавтов ЕКА в Кёльне, Германия, для полного сквозного воспроизведения всего, что Тим Пик собирался делать на орбите.
Там все пошаговые процедуры, которым необходимо следовать в космосе, были проработаны и уточнены в полномасштабном макете лабораторного модуля «Колумбус».
Первые результаты
На выходных «Большой день рождения» учитель Ричард Хейлер и ученики начальной школы Крэнмера представили первые результаты своего эксперимента. Он использовал датчики окружающей среды Astro Pi, в частности датчик влажности, чтобы попытаться обнаружить присутствие члена экипажа. Если обнаружено колебание, с помощью камеры делается снимок, чтобы проверить, было ли оно вызвано космонавтом.
На данный момент гипотеза учеников подтвердилась: большие скачки влажности хорошо коррелируют с фотографиями астронавтов, движущихся вокруг космической станции.
Также начинают появляться результаты эксперимента Вестминстерской школы. При этом использовалась инфракрасная камера Astro Pi, которая выглядывала из окна и делала снимки земли, которые позже анализировались с использованием обработки изображений в искусственных цветах для получения нормализованного индекса различий растительности (NDVI) и показателя здоровья растений.
Результаты других победителей конкурса, таких как команда из школы колледжа Магдалины, которая перепрофилировала камеру AstroPi в детектор космических лучей, мы надеемся, скоро начнут появляться.
Ваш код в космосе?
Вы можете следить за Иззи и Эдом, двумя платами AstroPi, которые сейчас находятся на борту Международной космической станции, в Твиттере, и у вас еще есть время отправить свой код в космос. Если вам 18 лет или меньше и вы находитесь в Великобритании, отправьте заявку через веб-сайт Astro Pi до 31 марта!