em 2015, Agência Espacial Europeia (ESA) Astronauta Tim Peakle trouxe um par de computadores de framboesa especialmente equipados, apelidado de Izzy e Ed, no Estação espacial internacional e os alunos convidados de volta à terra para desenvolver software para eles como parte do Desafio Astro Pi. Até o momento, muito mais de 50.000 jovens tiveram seu código executado em um dos computadores de discagem única; tornando-os indiscutivelmente os mais populares, e certamente os mais viajados de framboesa, no sistema solar.
Enquanto Izzy e Ed ainda estão indo forte, a ESA escolheu é sobre o tempo que essas framboesas veteranas finalmente conseguem a aposentadoria que são devidas. Defina para tornar a viagem para o ISS em dezembro a bordo de um dragão de carga spacex, o novo hardware Astro Pi MK II parece bastante semelhante à versão original de 2015 à primeira vista. Mas uma espiada dentro de seu caso de voo de alumínio de 6063 grau revela muitos e engrenagens novas e melhoradas, incluindo um modelo de framboesa PI 4 B com 8 GB de RAM.
O hardware beefier, sem dúvida, será apreciado pelos alunos que desejam empurrar o envelope. Embora a maioria dos programas de Python enviada ao programa Astro Pi tenha feito pouco mais do que a pesquisa atual da leitura atual dos sensores de temperatura ou umidade da unidade e mensagens de rolagem para os astronautas na matriz LED da Astro Pi, alguns dos projetos muito mais avançados foram destinados na realização de uma genuína pesquisa espacial. De usar a câmera de vídeo a bordo para imaginar a Terra e fazer previsões meteorológicas para tentar mapear o campo magnético do planeta, o código submetido a partir de equipes de alunos mais antigos certamente se beneficiará do desempenho computacional melhorado e ram expandido do mais novo PI.
Tal como acontece com o Astro Pi original, a ESA e a Fundação Raspberry PI compartilham muitos detalhes técnicos sobre essas caixas Linux avaliadas por espaço. Afinal, espera-se que os alunos desenvolvam e testem seu código em essencialmente o mesmo hardware aqui na Terra antes de serem transmitidos para os computadores orbitantes. Então, vamos dar uma rápida olhada no novo hardware dentro do Astro Pi MK II, e que tipo de pesquisa deve habilitar para os alunos em 2022 e além.
Sensores de sopa
Neste ponto, estamos todos bem cientes do desempenho do próximo desktop oferecido pelo Raspberry Pi 4, então deve ir sem dizer que é uma atualização substancial sobre o modelo de Pike Raspberry PI B + de 2014 que os alunos têm trabalhado até agora. Tão essencial quanto a melhoria no poder computacional bruto, tendo acesso a quinze vezes a memória permitirá tarefas muito mais complexas que simplesmente não eram possíveis antes.
Para fazer uso de toda essa potência extra, o novo Astro Pi MK II inclui uma gama maior de sensores, além de versões atualizadas daquelas que foram usadas no hardware original. O novo Sense Hat v2 ainda inclui o giroscópio, acelerômetro e magnetômetro, bem como sensores para medir a umidade, a temperatura e a pressão dentro da ISS. Mas desta vez há também um sensor infravermelho passivo (PIR), bem como um sensor de cor e luminosidade.
Mas, possivelmente, a atualização mais emocionante do sensor vem na forma da câmera de Raspberry Pi HQ. O sensor 12.3 Megapixel Sony IMX477 é uma melhoria substancial sobre o módulo de câmera de vídeo Dinky que estava disponível quando o primeiro Astro Pi foi lançado. Ele também pode aceitar lentes de montagem CS, implicando equipes que enviam sua cadeira com câmara para o Astro Pi MK II terá a opção de ter diferentes lentes e filtros instalados enquanto seu projeto estiver em execução. Por exemplo, com o filtro adequado, os alunos poderão realizar observações de índice de vegetação de diferença normalizada (NDVI) para monitorar e estudar a distribuição da vida vegetal na superfície da Terra.
Um coplot Ai
Quando os alunos realmente precisam chutar as coisas em alta velocidade, eles também terão a opção de utilizar o Acelerador de Coral USB que acompanha o Astro Pi MK II. Este circuito integrado específico do aplicativo (ASIC) desenvolvido pelo Google conecta a porta USB 3.0 da PI e pode realizar até quatro operações de trilhões por segundo enquanto consome apenas duas watts de energia.
Desenvolvido especificamente para o aprendizado de dispositivos, este dispositivo de baixa potência pode executar modelos Tensorflow Lite em velocidades incríveis. A documentação oficial diz que, quando pareada com um processador de classe desktop, o acelerador pode executar o Mobilenet V2 Image Classificação e modelo de detecção em quase 400 quadros por segundo.
Obviamente, suas capacidades serão diminuídas ao trabalhar em conjunto com o PI 4, mas ainda será um benefício substancial para equipes que desejam fazer o aprendizado de dispositivos em órbita. Quando combinado com a nova câmera de alta resolução, a provia da visão do computador do acelerador deve oferecer algumas oportunidades fascinantes para observações em tempo real.
Como o próprio Astro Pi, o Acelerador de Coral USB foi colocado em um invólucro de alumínio desenvolvido personalizado que é claramente desenvolvidoed para ajudar a dissipar passivamente calor. Mas, de outra forma, é idêntico à unidade comercial que você pode comprar melhor agora por US $ 60 USD. Este é o mesmo tipo de lógica que lidera a ESA para selecionar o PI de framboesa em primeiro lugar, pois permite que as escolas coloque ambientes de desenvolvimento de custo eficazes usando principalmente componentes de prateleira.
Astro Pi: O jogo em casa
Então, quando os alunos ou os leitores do Hackamboy serão capazes de construir seu próprio Astro Pi MK II? Infelizmente, isso não está longe claro. Certamente você pode pegar uma framboesa PI 4 e um melhor acelerador USB de coral agora, mas a palavra é que a escassez de chip atrasou os esforços para produzir o novo chapéu sentido em grandes quantidades. Os alunos que participam do programa podem usar o emulador baseado na Web para testar seu código por enquanto, com as equipes selecionadas para a realocação na fase 2 programada para obter a coisa real em novembro. Dado o sucesso do senso original, parece inevitável que a nova versão funcione para o varejo eventualmente, mas provavelmente não acontecerá este ano.
Uma versão DIY do original Astro Pi
Da mesma forma, enquanto o site do projeto diz que eles estarão prontos para download no futuro próximo, os arquivos CAD para o novo gabinete Astro Pi MK II ainda não estão disponíveis para o público. A Fundação Raspberry PI tem um guia detalhado sobre a construção de uma réplica do Astro Pi original, completa com informações sobre a impressão 3D do caso, portanto, espero que algo semelhante esteja sendo colocado juntos para o lançamento de dezembro da nova versão.
Em 2017, uma empresa produziu uma réplica de US $ 250 USD do caso original Astro Pi que era tão preciso, o próprio Eben Upton disse que eles eram quase indistinguíveis das unidades prontas para voos. Quando os arquivos CAD estiverem fora, podemos ver um esforço semelhante para duplicar a nova versão, mas não espere que seja menos caro desta vez.
Mesmo que você seja velho ou não no lado de pré-requisito do planeta para participar do Desafio Oficial do Astro Pi, a plataforma desenvolvida pela ESA e a Fundação de Framboesa PI ainda é atraente para cientistas e experimentadores cidadãos aqui embaixo na Terra. Espero que no momento em que as entradas do desafio começarem a ser enviadas para a estação espacial internacional na primavera de 2022, poderemos seguir em casa com nosso próprio modelo do hardware.