Počítač AstroPi
Z čoho sa skladá a čo dokáže?
Z čoho sa skladá a čo dokáže?
Astro Pi je počítač Raspberry Pi vybavený snímačmi a umiestnený v špeciálnom puzdre. Raspberry Pi je cenovo veľmi dostupný počítač veľkosti kreditnej karty s holým jadrom, ktorý sa výborne hodí na použitie vo vzdelávaní.
Poznámka: Pre účasť na AstroPi Hackathon NEPOTREBUJETE vlastný Astro Pi počítač.
Po dvoch rokoch tajného vývoja dorazili v decembri 2021 na ISS modernizované počítače Astro Pi VIS a Astro Pi IR. Najskôr boli použité na spustenie programov Mission Zero a Mission Space Lab v rámci európskej výzvy Astro Pi Challenge 2021/22.
V roku 2022 ich účastníci Mission Zero pomenovali po dvoch inšpiratívnych európskych vedcoch Nikolovi Teslovi a Marie Skłodowskej-Curie.
Raspberry Pi
Raspberry Pi je veľmi cenovo dostupný počítač o veľkosti kreditnej karty, skvelý na použitie vo vzdelávaní. Počítače Astro Pi sú vybavené Raspberry Pi 4 Model B, zatiaľ najrýchlejším a najvýkonnejším Raspberry Pi!
Raspberry Pi Sense HAT je umiestnený na vrchu počítača Raspberry Pi a obsahuje celý rad senzorov, ako je gyroskop a teplotný senzor. Počítače Astro Pi sú vybavené špeciálnym Sense HAT, ktorý obsahuje snímač farieb a svietivosti.
Oba počítače Astro Pi sa dodávajú s kamerou Raspberry Pi HQ. Fotoaparát možno použiť na snímanie videa vo vysokom rozlíšení, ako aj fotografií.
Letové puzdrá pre oba nové počítače Astro Pi sú vyrobené z hliníka triedy 6063. Týchto puzdier bolo vyrobených len malé množstvo, ale pomocou tohto projektu 3D-Printed Astro Pi Mark II Flight Case si môžete vytlačiť svoje vlastné puzdro.
Coral USB Accelerator umožňuje tímom výrazne urýchliť úlohy strojového učenia na ISS, ako je klasifikácia obrázkov a detekcia objektov.
Červený filter MidOpt je zaskrutkovaný do držiaka snímača kamery HQ, aby bolo možné vykonávať experimenty NDVI.
Počítače Astro Pi obsahujú celý rad senzorov, ktoré umožnia tímom Mission Space Lab zhromažďovať údaje o orientácii a pohybe ISS pri jej obehu okolo Zeme.
Pasívny infračervený senzor (PIR senzor) je elektronický senzor, ktorý meria infračervené (IR) svetlo vyžarujúce z predmetov v jeho zornom poli. Najčastejšie sa používajú ako detektory pohybu.
Senzor farby a svietivosti dokáže detekovať intenzitu prijímaného svetla pre červenú, modrú a zelenú, čo umožňuje určiť farbu cieľového objektu. Dokáže merať aj osvetlenie, pomocou ktorého možno merať viac ako len jas svetelného zdroja. Pretože osvetlenie klesá, keď sa snímač vzďaľuje od stáleho svetla, svetelný snímač možno použiť na meranie relatívnej vzdialenosti od zdroja.
Hardvér Astro Pi zahŕňa Coral Edge TPU, čo je periférne zariadenie strojového učenia určené na urýchlenie výpočtov pri spúšťaní modelov strojového učenia v reálnom čase. Pomocou rámca TensorFlow Lite s týmto špecializovaným hardvérom môžu tímy spúšťať vopred trénované modely strojového učenia na vykonávanie úloh odvodenia v reálnom čase, ako je detekcia objektov a klasifikácia obrázkov.
Gyroskopický snímač možno použiť na meranie uhlovej rýchlosti okolo troch osí: sklon (os x), nakláňanie (os y) a vybočenie (os z). Inerciálne meracie jednotky (IMU) sa používajú na meranie zrýchlenia, uhlovej rýchlosti a magnetických polí, takže môžete písať kód na určenie pohybu, orientácie a smeru. Pozrite si tento skvelý príklad toho, ako tím použil senzor na určenie magnetického poľa Zeme.
Tento senzor meria hodnoty teploty na ISS prostredníctvom elektrických signálov. Senzor je vyrobený z dvoch kovov, ktoré pri zmene teploty generujú elektrické napätie alebo odpor. Senzor je umiestnený vo vnútri samotnej letovej jednotky a je ovplyvnený vnútornou teplotou letovej jednotky, ako aj vonkajším prostredím. Ak chcete zmerať teplotu ISS, budete to musieť kompenzovať spustením vlastných testov v kontrolovanom prostredí a porovnaním získaných údajov o teplote so skutočnou teplotou kontrolovaného prostredia. Mali by ste si však uvedomiť, že Medzinárodná vesmírna stanica je starostlivo regulovaná, takže neuvidíte široký rozsah teplotných výkyvov.
Tento senzor hlási relatívnu vlhkosť, čo je množstvo vlhkosti vo vzduchu v porovnaní s tým, čo vzduch dokáže „udržať“ pri danej teplote, vyjadrené v percentách. Keďže to súvisí s teplotou, platia rovnaké upozornenia: údaje o vlhkosti budú do značnej miery ovplyvnené vnútornou teplotou samotnej letovej jednotky, na rozdiel od presného odrazu vonkajšieho prostredia. Môžete to kompenzovať testovaním v kontrolovanom prostredí a porovnaním získaných hodnôt vlhkosti so skutočnou relatívnou vlhkosťou kontrolovaného prostredia. Mali by ste však pamätať na to, že Medzinárodná vesmírna stanica je starostlivo regulovaná, takže neuvidíte veľké kolísanie vlhkosti.
Snímač tlaku vzduchu je typ snímača riadenia motora, ktorý sa bežne vyskytuje v mnohých vozidlách. Senzor na Astro Pi je zodpovedný za meranie atmosférického tlaku prostredia na Medzinárodnej vesmírnej stanici. Majte na pamäti, že Medzinárodná vesmírna stanica je starostlivo regulovaná, takže neuvidíte široký rozsah kolísania hodnôt tlaku.
Kamera Raspberry Pi High Quality (HQ) od Raspberry Pi ponúka rozlíšenie 12 megapixelov. Dodáva sa so 6 mm, 3 MP širokouhlým objektívom, ktorý ponúka široké zorné pole, aby ste mohli vidieť viac z celkovej cieľovej oblasti.