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这是一位正在国际空间站执行任务的宇航员。 再拉近一点，猜得出他身边这个一直在亮的小东西是什么吗？——树莓派！只不过，这是树莓派的太空特别定制版——Astro Pi。 去太空干什么？ Debug。 当然，做的是在地球完成不了的那种任务： 从太空中观测并分析地球表面云层、计算太空中空间站的轨道、分析国际空间站内的气温和湿度…… 完成这些任务的代码在地球上编写而成，由 Astro Pi 收集，然后搭上欧洲航空局的火箭飞往太空。 这是一项为19 岁以下的青少年们设计的挑战。在 2014 年立项时，英国商务部为这项竞赛投入了 200 万英镑。商务部长 Vince Cable 表示： 这项挑战将帮助下一代在兴趣中获得工业产业所需要的技能。创造出未来的工程师是我们工业战略的一部分，这一竞赛将对世界级技能培养作出长期贡献。 参加的学生们将围绕航天器传感器、卫星成像、空间测量、数据融合和空间辐射这五个主题进行设计和编码。 △参赛者们在线上模拟器 Sense HAT 上使用 Python 进行开发。这是一项无限激发人的创造力和科学思维的挑战。 ——就像是树莓派的使用者们一直在做的那样。 获胜者会得到一套标准树莓派，一套限定 " 太空派 "，一张电子证书，并获得与 Astro Pi 团队以及宇航员见面的机会。 但其实对于孩子们来说，我的代码在太空里运行，本身就是一件足够酷的事情了。 △" 我能够实现我的梦想：宇宙、编程、还有跟我的朋友们一起工作…… " 太空版树莓派的独特之处众所周知，限定的总是高贵的。 那这款限定的 " 太空派 " 到底有哪些尊贵标志呢？ 首先，Astro Pi 拥有一个相当好（贵）的航天用铝制外壳，以及同样是航天用级别的散热鳍片、粘贴扣和支撑臂。 然后是一个 I C 的传感器，包括：惯性测量传感器 用来检测国际空间站的助推火箭何时发射，或者作为指南针来寻找方向。 气压温度传感器 相对湿度和温度传感器 输入硬件包括： 安装在 PCB 上的卫星操纵杆 有上、下、左、右和中间点击 5 个按钮，可通过标准的 Linux 事件系统 /dev/input/event* 访问。 GPIO 按钮 用于关闭、复位、中断检测等功能。 树莓派的标准相机模块 树莓派的 NoIR 相机模块 输出参数为：8 × 8 RGB LED 矩阵，刷新率 60 帧，颜色分辨率 15 位，可通过可通过帧缓冲器驱动器 /dev/fb1 访问。 还有一个微型控制器，来驱动 LED 矩阵并扫描操纵杆的输入。 最后是已开源的 Python API： 而最终前往太空的共有两台 Astro Pi：Ed 和 Izzy。其中，Ed 主要负责竞赛主题 " 太空生命 "，可以通过它所有的传感器来研究空间站内的生活。 它主要负责的任务包括衡量空间站内的重力方向和力量，分析舱内的空气质量（如气温和湿度），以及计算空间站在轨道上的位置和方向等等。而 Izzy 会贴在空间站的一个窗口上对准地球，所以主要用来完成 " 地球生活 " 主题的竞赛内容。 包括但不限于通过分析云的形成来预测天气模式，通过使用 NDVI 调查植被覆盖率随时间的减少来评估气候变化的影响，以及研究地球磁场的变化等任务。当然，参与这项竞赛的第一位宇航员 Tim Peake 在鼓励参与者时也表示： △" 也可以让世界顶级的科学工程师玩你写的小游戏。" 从 2014 到现在2014 年 12 月 10 日，一项专门为 19 岁以下青少年开设的Astro Pi 挑战赛在英国正式启动。 当时参与这项计划的是英国欧空局的第一位宇航员—— Tim Peake，他表示：利用国际空间站上的 Astro Pi 传感器收集数据，进行有趣的科学实验，这为年轻人们提供了一个独特的机会来学习计算机知识，这会是一件非常有趣的事！ 2015 年 12 月 3 日，载着两枚太空版树莓派的运载火箭发射了。3 个月后，Tim Peake 从太空发来了开箱视频：他展示了一个正在通过舱门玻璃在拍摄太空星体图像的 " 太空派 "。到了 2017 年，法国欧航局的 Thomas Pesquet 也参与了进来（也就是我们文章开头的那位宇航员）： △来自 64 个学生团队的代码在哥伦布实验舱内正常运行。而在这一年的 9 月，Astro Pi 宣布与欧洲航天局（ESA）合作，向 ESA 的 22 个成员国都开放了这项竞赛。竞赛内容也被进一步划分为了两种：零号任务（Mission Zero）和太空任务实验室（Mission Space Lab）。随着竞赛的内容越来越丰富，参赛者也越来越多，到了 2019 年，已经有 6559 份程序代码跟随 Astro Pi 前往太空。而就在今年 5 月，国际空间站再次发回了来自 14993 位年轻人的 9408 份程序运行结果。 其中，就有使用 Astro Pi 的红外相机拍摄地球表面的图像。 除了这种向外研究地球和其他星体的实验，还有团队着力于观测空间站内部情况，或计算空间站轨道位置。 目前，今年的 Astro Pi 之旅还没有选出最后的获胜者。但对于很多人来说，这已经是一场不可思议的挑战了。 成年人也能参加吗？这项竞赛对欧洲航空局成员国在内的所有青少年开放，只要你在 19 岁以下，就可以在竞赛开放时间进入官方报名。 但这时就有成年人嫉妒了：" 我应该还没那么老！" Astro Pi 官方则积极回应道：官方团队表示，当你的年龄超出参赛范围时，你仍可以作为团队的一员参与这项挑战——以团队导师的身份。团队导师是参赛的学生们和 Astro Pi 团队之间的联系，也是参赛团队和欧洲航空局之间的联系。 当团队的代码在空间站上运行之后，导师将与参赛的学生们共同接受宇航员的祝贺，捧起那份荣誉的证书。
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发表于 2021-6-16 05:32:51
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