en 2015, Agencia Europea de la Agencia Espacial (ESA) Astronauta Tim Peake trajo un par de computadoras Pi de Raspberry Pi especialmente equipadas, apodadas Izzy y Ed, en el Estación espacial internacional e invitó a los estudiantes en la Tierra para desarrollar software para ellos como parte del desafío de Astro PI. Hasta la fecha, mucho más de 50,000 jóvenes han tenido su código en una de las computadoras de una sola placa; Haciéndolos posiblemente los más populares, y ciertamente los PIS de frambuesa más viajados en el sistema solar.

Mientras que Izzy y Ed todavía se están volviendo fuertes, la ESA ha elegido que se trata de tiempo, estas frambuesas veteranas finalmente obtienen la jubilación que vencen. Establezca para hacer el viaje a la ISS en diciembre a bordo de un Dragón de Cargo SpaceX, el nuevo hardware Astro PI MK II se ve bastante similar a la versión original de 2015 a primera vista. Pero un vistazo dentro de su caso de vuelo de aluminio de 6063 de grado revela un montón de engranaje nuevo y mejorado, incluido un modelo B de Raspberry PI 4 con 8 GB RAM.

Los estudiantes querrán que el hardware más absorbente querrá empujar el sobre. Si bien la mayoría de los programas de Python presentados al programa ASTRO PI hicieron poco más que sondear la lectura actual de los sensores de temperatura o humedad de la unidad y mensajes de desplazamiento para los astronautas en la matriz LED de Astro PI, algunos de los proyectos mucho más avanzados estaban dirigidos A realizar una investigación de espacio genuino. Desde el uso de la cámara de video a bordo para obtener imágenes de la Tierra y hacer predicciones meteorológicas para intentar mapear el campo magnético del planeta, el código enviado desde los equipos de estudiantes mayores se beneficiará de la mejora del rendimiento computacional y la RAM expandida de la PI más nueva.

Al igual que con el ASTRO PI original, la ESA y la Fundación Raspberry PI han compartido muchos detalles técnicos sobre estas cajas de Linux calificadas en el espacio. Después de todo, se espera que los estudiantes desarrollen y prueben su código en esencialmente el mismo hardware aquí en la Tierra antes de que se convierta en las computadoras de órbita. Así que echemos un vistazo rápido al nuevo hardware dentro de Astro Pi Mk II, y qué tipo de investigación debe habilitar para los estudiantes en 2022 y más allá.

Sensores Souped-Up

En este punto, todos estamos muy conscientes del rendimiento de la cuenta de escritorio que ofrece el PI 4 de la Raspberry, por lo que debe ir sin decir que es una actualización sustancial sobre el modelo POKEY RASPBERBUY PI Modelo B + a partir de 2014 que los estudiantes han estado trabajando hasta ahora. Tan esencial como la mejora en la potencia computacional cruda, tener acceso a quince veces la memoria permitirá tareas mucho más complejas que simplemente no fueron posibles.

Para hacer uso de todo ese poder adicional, el nuevo Astro PI MK II incluye una gama más grande de sensores, además de las versiones actualizadas de las que se utilizaron en el hardware original. El nuevo Stee Stee V2 aún incluye el giroscopio, el acelerómetro y el magnetómetro, así como los sensores para medir la humedad, la temperatura y la presión dentro de la ISS. Pero esta vez, también hay un sensor infrarrojo pasivo (PIR), así como un sensor de color y luminosidad.

Pero posiblemente la actualización más emocionante del sensor viene en forma de la cámara de la Frambuesa Pi HQ. El sensor de 12.3 Megapixel Sony IMX477 es una mejora sustancial sobre el módulo Dinky Video Cámara que estaba disponible cuando se lanzó el primer Astro Pi. También puede aceptar lentes de montaje CS, lo que implica que los equipos que envíen su código consciente de la cámara hasta el Astro PI MK II tendrán la opción de tener instalaciones de lentes y filtros diferentes mientras su proyecto se está ejecutando. Por ejemplo, con el filtro adecuado, los estudiantes podrán realizar observaciones de índice de vegetación de diferencia normalizado (NDVI) para monitorear y estudiar la distribución de la vida vegetal en la superficie de la Tierra.

Un copiloto AI

Cuando los estudiantes realmente necesitan patear las cosas en una marcha alta, también tendrán la opción de utilizar el acelerador de coral USB que acompañará al Astro Pi Mk II. Este circuito integrado específico de la aplicación (ASIC) desarrollado por Google conecta el puerto USB 3.0 de PI y puede llevar a cabo hasta cuatro billones de operaciones por segundo, mientras consume solo dos vatios de energía.

Desarrollado específicamente para el aprendizaje del dispositivo, este dispositivo de baja potencia puede ejecutar modelos TensorFlow Lite a velocidades increíbles. La documentación oficial dice que, cuando se combina con un procesador de clase de escritorio, el acelerador puede ejecutar la clasificación de imágenes y el modelo de detección de MobileNet V2 en casi 400 cuadros por segundo.

Obviamente, sus capacidades se reducirán cuando se trabaje junto con el PI 4, pero seguirá siendo una bendición sustancial para los equipos que desean hacer el aprendizaje de dispositivos en órbita. Cuando se combina con la nueva cámara de alta resolución, la destreza de la visión de la computadora del acelerador debería ofrecer algunas oportunidades fascinantes para las observaciones de la Tierra en tiempo real.

Al igual que el ASTRO PI en sí, el acelerador de coral USB ha estado revestido en un recinto de aluminio desarrollado personalizado que se desarrolla claramenteEd para ayudar a disipar de manera pasiva el calor. Pero de lo contrario, es idéntico a la unidad comercial que puede comprar mejor ahora por $ 60 USD. Este es el mismo tipo de lógica que llevan a la ESA para seleccionar el PI de Raspberry en primer lugar, ya que permite a las escuelas reunir a entornos de desarrollo rentable para el desarrollo utilizando principalmente componentes del estante.

Astro Pi: The Home Game

Entonces, ¿cuándo los estudiantes, o los lectores de hackaday, podrán construir su propio Astro Pi Mk II? Desafortunadamente, eso no está de inmediato claro. Ciertamente, puede recoger mejor el PI 4 y un acelerador USB de coral, pero la palabra es que la escasez de chips ha retrasado los esfuerzos para producir el nuevo sombrero de sentido en grandes cantidades. Los estudiantes que participan en el programa pueden usar el emulador basado en la web para probar su código por el momento, con los equipos seleccionados para la reubicación en la fase 2 programada para obtener lo real en noviembre. Dado el éxito del sombrero de sentido original, parece inevitable que la nueva versión funcione su manera de comercializar finalmente, pero probablemente no sucederá este año.

Una versión de bricolaje del Astro Pi original.
Del mismo modo, mientras que el sitio del proyecto dice que estarán disponibles para descargar en un futuro próximo, los archivos CAD para el nuevo recinto ASTRO PI MK II aún no están disponibles para el público. La Fundación Raspberry PI tiene una guía detallada sobre cómo construir una réplica del Astro Pi original, completa con información sobre la impresión 3D del caso, por lo que, con suerte, se está poniendo algo similar para el lanzamiento de diciembre de la nueva versión.

En 2017, una empresa produjo una réplica de $ 250 USD del caso original de Astro Pi que fue tan preciso, el mismo Eben Upton dijo que estaban casi indistinguibles de las unidades listas de vuelo. Una vez que los archivos CAD están fuera, podríamos ver un esfuerzo similar para duplicar la nueva versión, pero no espere que sea menos costoso esta vez.

Incluso si eres demasiado viejo o no en el lado del prerrequisito del planeta para participar en el desafío oficial de Astro PI, la plataforma desarrollada por la ESA y la Fundación Raspberry Pi sigue siendo atractiva para los científicos y experimentadores de los ciudadanos aquí en la tierra. Con suerte, para cuando las entradas de desafío comiencen a subir a la Estación Espacial Internacional en la primavera de 2022, podremos seguir en casa con nuestro propio modelo del hardware.