Raspberry Pi-datorn tillsammans med Sense Hat-tilläggskortet, används för att mäta magnetfältet. Kredit:Nuno Barros e Sá
En grupp gymnasieelever använde en liten, billig dator för att försöka mäta jordens magnetfält från den internationella rymdstationen, vilket visade ett sätt att till ett överkomligt pris utforska och förstå vår planet.
I American Journal of Physics , tre gymnasieelever från Portugal, tillsammans med sin fakultets mentor, rapporterar resultaten av sitt projekt. Eleverna programmerade ett tilläggskort för Raspberry Pi-datorn för att göra mätningar av jordens magnetfält i omloppsbana. Denna tilläggskomponent, känd som Sense Hat, innehöll en magnetometer, gyroskop, accelerometer och sensorer för temperatur, tryck och luftfuktighet.
Europeiska rymdorganisationen slog sig ihop med Storbritanniens Raspberry Pi Foundation för att hålla en tävling för gymnasieelever. Tävlingen, känd som Astro Pi Challenge, krävde att eleverna skulle programmera en Raspberry Pi-dator med kod för att köras ombord på rymdstationen.
Eleverna använde data från rymdstationen för att kartlägga jordens magnetfält och jämförde sina resultat med data från International Geomagnetic Reference Field (IGRF), som använder mätningar från observatorier och satelliter för att beräkna jordens magnetfält.
"Jag såg Astro Pi-utmaningen som en möjlighet att bredda mina kunskaper och färdigheter, och det slutade med att den introducerade mig till den komplexa men spännande verkligheten i den praktiska världen," Lourenço Faria, medförfattare och en av eleverna som var involverade i projekt, sa.
IGRF-data uppdateras vart femte år, så eleverna jämförde sina mätningar, tagna i april 2021, med de senaste IGRF-data från 2020. De fann att deras data skilde sig från IGRF-resultaten med en betydande, men fast, mängd. Denna skillnad kan bero på ett statiskt magnetfält inuti rymdstationen.
Eleverna upprepade sin analys med hjälp av ytterligare 15 omloppsbanor med ISS-data och fann en liten förbättring av resultaten. Eleverna tyckte det var förvånande att huvuddragen i jordens magnetfält kunde rekonstrueras med endast tre timmars mätningar från deras lågprismagnetometer ombord på rymdstationen.
Även om detta projekt genomfördes ombord på rymdstationen, kunde det enkelt anpassas till markbaserade mätningar med hjälp av laboratorieutrustning eller magnetometerappar för smartphones.
"Att göra mätningar runt om i världen och dela data via internet eller sociala medier skulle göra ett intressant vetenskapsprojekt som skulle kunna koppla samman studenter i olika länder", säger Nuno Barros e Sá, medförfattare och fakultetsmentor för studenterna. + Utforska vidare
