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宇宙版樹莓派Astro Pi,將Maker程式碼送上太空!

作者:林姵妏

樹莓派是由英國樹莓派基金會所開發,具有價格便宜、體積小、擴充功能強大等特色,可以說是一張信用卡大小的微電腦,讓 Maker 們愛不釋手,而這樣子的神兵利器,在2014年時開創出宇宙特製版 — Astro Pi,一個能將所寫的程式送上太空運作的計畫,激勵許多青少年們的開發動力與樂趣,也因此在計畫之初便吸引英國商務部資助 200 萬英鎊,期許學員在過程中獲得產業面所需的技能,對國家做出長期貢獻。本文將介紹Astro Pi計畫,一起來了解這項超過萬人熱情響應,在太空站上的競賽吧!

Astro Pi:太空夢的起點

自2014年開跑,Astro Pi計畫以RPi硬體為基礎,附加上多種感測器、搖桿、按鈕、LED矩陣顯示器等,也加上因應航太環境的機構設計,如散熱片、鋁質機殼、黏貼扣、支撐臂,而這整個計畫是要將2台Astro Pi送上國際太空站運作,至於送往太空能做什麼呢?主要是讓Astro Pi去度量國際太空站的移動狀態、地球的磁場,從太空中觀測並分析地球表面雲層、分析國際太空站內的氣溫和濕度、計算太空站的軌道等等。

而要完成這些任務的程式碼便成了一場盛大的競賽,Astro Pi計畫向19歲以下的廣大學子發出邀請,鼓勵撰寫並提交可在Astro Pi執行的程式,提交的程式會隨著Astro Pi一起飛往太空,在太空站上執行,太空站裡的太空員會把執行結果記錄下來並傳回地球。

ESA詳解Astro Pi

Astro Pi應用變化快速且豐富

參與這項競賽的學員們,將圍繞在太空飛行器感測器、衛星成像、太空測量、數據融合和太空輻射這五個主題進行設計和程式撰寫。競賽任務主要分為兩大項:零號任務(Mission Zero),適合給初入門學員,鼓勵性質為重;以及太空實驗室任務(Mission Space Lab),為較正式的太空實驗應用。優勝的程式撰寫學員除了獲得一套標準樹莓派、一台Astro Pi、電子證書外,還能與 Astro Pi 團隊及太空員見面,無疑是一大肯定與動力來源。

Astro Pi兩大任務

而隨著賽程不斷推展,Astro Pi也隨之進行升級,從2015年,2台Astro Pi順利到達太空站,一台是Astro Pi Ed,負責太空生活,透過它來研究太空站內的生活,衡量艙內的重力方向、空氣質量等;另一台則是Astro Pi Izzy,被黏貼在太空站的觀景窗上,對準地球,從太空角度觀察地球的各種動向,如雲層、植被、磁場等變化;再到近年團隊著手開發增強版,稱為Astro Pi VIS與Astro Pi IR,更是吸引來自23國、800多個團隊報名參與,至2021年已有9,408份程式上太空,參與人數超過1萬4千多人,儘管優勝席次有限,但對於年輕學子們來說,「我的程式碼在太空裡運行!」這本身就是一件足夠酷的事情了!

Astro Pi官網

結語

Astro Pi的競賽活動主要在激勵學生的開發動力與樂趣,提供一個貼近業界實務的管道讓參與者們磨練,同時也滿足大家對太空的好奇與嚮往,雖然以台灣來說不容易上到國際太空站,但仍舊給予許多相關啟發。參與這項競賽的第一位太空員Tim Peake鼓勵學員們「利用Astro Pi 感測器收集數據,進行有趣的科學實驗,儘管困難重重,但將會是一件非常有趣的事」,從2014年舉辦至今,到2021年新一代的Astro Pi運用火箭順利送上國際太空站,這場盛大的挑戰仍持續進行中!

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vMaker編輯部

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