【我們為什麼挑選這篇文章】樹莓派作為開發板的便宜價格、小體積、強大的擴充功能，以及豐富的 open source，是許多開發神人的最愛，而身為樹莓派迷的你，必須知道樹莓派還有個宇宙特製版的 — 太空派（Astro Pi），可以讓你的 Code 上太空運作！（責任編輯：徐宇儂）
本文經 AI 新媒體量子位（公眾號 ID：QbitAI）授權轉載，轉載請連繫出處
作者：量子位
這是一位正在國際太空站執行任務的太空員。
再拉近一點，猜得出他身邊這個一直在亮的小東西是什麼嗎？
— 樹莓派！
只不過，這是樹莓派的太空特別定製版 — Astro Pi。
競賽自 2014 年開跑，太空版樹莓派把你的 Code 射向宇宙
去太空幹麻？
Debug。
當然，做的是在地球完成不了的那種任務：
從太空中觀測並分析地球表面雲層、計算太空站的軌道、分析國際太空站內的氣溫和濕度…
完成這些任務的程式碼在地球上編寫而成，由 Astro Pi 收集，然後搭上歐洲太空總署的火箭飛往太空。
這是一項為 19 歲以下的青少年們設計的挑戰。
編按：大家勿錯過本文末！19 歲以上、不屬歐洲太空總署（ESA）的 22 個成員國內的大人們，也可以透過另一種方式參加 Astro Pi 競賽，讓你的程式碼快樂飛上太空。
在 2014 年立項時，英國商務部為這項競賽投入了 200 萬英鎊。商務部長 Vince Cable 表示：
這項挑戰將幫助下一代在興趣中獲得工業產業所需要的技能。創造出未來的工程師是我們工業戰略的一部分，這一競賽將對世界級技能培養作出長期貢獻。
參加的學生們將圍繞太空飛行器感測器、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編碼。
這是一項無限激發人的創造力和科學思維的挑戰。
— 就像是樹莓派的使用者們一直在做的那樣。
而最終，太空員會將在太空運行得到的結果和日誌下載下來，返回給地球上的開發者們，並在各年齡段都評出獲勝者。
獲勝者會得到一套標準樹莓派，一套限定「太空派」，一張電子證書，並獲得與 Astro Pi 團隊以及太空員見面的機會。
但其實對於孩子們來說，我的 Code 在太空裡運行，本身就是一件足夠酷的事情了。
那太空版樹莓派有什麼獨特之處？
眾所周知，限定的總是高貴的。
那這款限定的「太空派」到底有哪些尊貴標誌呢？
首先，Astro Pi 擁有一個相當好（貴）的航太用鋁製外殼，以及同樣是航太用級別的散熱鰭片、粘貼扣和支撐臂。
然後是一個 I²C 的感測器，包括：
- 慣性測量感測器
用來檢測國際太空站的助推火箭何時發射，或者作為指南針來尋找方向。 - 氣壓溫度感測器
- 相對濕度和溫度感測器
輸入硬體包括：
- 安裝在 PCB 上的衛星操縱桿
有上、下、左、右和中間點擊 5 個按鈕，可通過標準的 Linux 事件系統/dev/input/event* 訪問。 - GPIO 按鈕
用於關閉、復位、中斷檢測等功能。 - 樹莓派的標準相機模塊
- 樹莓派的 NoIR 相機模塊
輸出參數為：8×8 RGB LED 矩陣，刷新率 60 幀，顏色分辨率 15 位，可通過幀緩衝器驅動器/dev/fb1 訪問。
還有一個微型控制器，來驅動 LED 矩陣並掃描操縱桿的輸入。
最後是已開源的 Python API：
而最終前往太空的共有兩台 Astro Pi：Ed 和 Izzy。
其中，Ed 主要負責競賽主題「太空生命」，可以透過它所有的感測器來研究太空站內的生活。
它主要負責的任務包括衡量太空站內的重力方向和力量，分析艙內的空氣質量（如氣溫和濕度），以及計算太空站在軌道上的位置和方向等等。
而 Izzy 會貼在太空站的一個窗口上對準地球，所以主要用來完成「地球生活」主題的競賽內容。
包括但不限於透過分析雲的形成來預測天氣模式、使用 NDVI 調查植被覆蓋率隨時間的減少來評估氣候變化的影響，以及研究地球磁場的變化等任務。
當然，參與這項競賽的第一位太空員 Tim Peake 在鼓勵參與者時也表示：
太空版樹莓派應用變化多，競賽任務主要分為兩級
2014 年 12 月 10 日，一項專門為 19 歲以下青少年開設的 Astro Pi 挑戰賽在英國正式啟動。
當時參與這項計劃的是英國 ESA 的第一位太空員 — Tim Peake，他表示：
利用國際太空站上的 Astro Pi 感測器收集數據，進行有趣的科學實驗，這為年輕人們提供了一個獨特的機會來學習電腦知識，這會是一件非常有趣的事！
2015 年 12 月 3 日，載著兩枚太空版樹莓派的運載火箭發射了。
3 個月後，Tim Peake 從太空發來了開箱影片：
他展示了一個正在透過艙門玻璃在拍攝太空星體圖像的「太空派」。
到了 2017 年，法國歐航局的 Thomas Pesquet 也參與了進來（也就是我們文章開頭的那位太空員）：
到 5 月份，結果、數據和日誌文件都成功下載回了地球。
而在這一年（2017 年）的 9 月，Astro Pi 宣布與歐洲太空總署（ESA）合作，向 ESA 的 22 個成員國都開放了這項競賽。
競賽內容也被進一步劃分為了兩種：零號任務（Mission Zero）和太空任務實驗室（Mission Space Lab）。
隨著競賽的內容越來越豐富，參賽者也越來越多，到了 2019 年，已經有 6559 份程式碼跟隨 Astro Pi 前往太空。
而就在今年（2021 年）5 月，國際太空站再次發回了來自 14993 位年輕人的 9408 份程式運行結果。
其中，就有使用Astro Pi的紅外相機拍攝地球表面的圖像。
除了這種向外研究地球和其他星體的實驗，還有團隊著力於觀測太空站內部情況，或計算太空站軌道位置。
目前，今年的 Astro Pi 之旅還沒有選出最後的獲勝者。但對於很多人來說，這已經是一場不可思議的挑戰了。
聽起來很炫炮，成年人也能報名參加太空版樹莓派的競賽嗎？
這項競賽對歐洲航空局成員國在內的所有青少年開放，只要你在 19 歲以下，就可以在競賽開放時間進入官方報名。
但這時就有成年人嫉妒了：「我應該還沒那麼老！」
Astro Pi 官方則積極回應道：
官方團隊表示，當你的年齡超出參賽範圍時，你仍可以作為團隊的一員參與這項挑戰 — 以團隊導師的身份。
團隊導師是參賽的學生們和 Astro Pi 團隊之間的聯繫，也是參賽團隊和歐洲太空總署之間的聯繫。
當團隊的程式碼在國際太空站上運行之後，導師將與參賽的學生們共同接受太空員的祝賀，捧起那份榮譽的證書。
>> Astro Pi 官網 <<
>> Python API <<
參考資料：樹莓派官方部落格 1、樹莓派官方部落格 2、樹莓派官方部落格 3
（本文經 AI 新媒體量子位 授權轉載，並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題，原文標題為 〈樹莓派：人在太空，剛下火箭，誠招小於19歲的代碼開發者〉。）
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