Ejecuta tu código de programación en el espacio

A más de 400 km de la Tierra, dos «tripulantes» a bordo de la Estación Espacial Internacional (EES) trabajan arduamente en nombre de la ciencia. Cariñosamente conocidos como Ed e Izzy, están ocupados a toda hora durante su vuelo espacial: preparan y ejecutan experimentos mediante códigos de programación. Pero no es una tripulación común: son dos minicomputadoras personalizadas Astro Pi, capaces de percibir el medio ambiente, registrar mediciones y tomar fotos en el espacio.

Dispositivos y aparatos

Un Astro Pi es una computadora Raspberry Pi equipada con un conjunto de sensores llamados Sense HAT que ha desarrollado la Fundación Raspberry Pi en colaboración con la Agencia Espacial del Reino Unido y la Agencia Espacial Europea^w1 (ESA). Además de detectar la presión, la temperatura y la humedad, Sense HAT incorpora otros dispositivos que incluyen un giroscopio (para detectar variaciones en la orientación), un acelerómetro (para detectar cambios en el movimiento) y un magnetómetro (para medir la fuerza y la dirección de un campo magnético). Contiene una matriz de LED para mostrar información y un pequeño joystick de cinco botones. El Astro Pi llamado Ed también está equipado con una cámara de luz visible y el Izzy con una cámara infrarroja.

Además de todos estos dispositivos y aparatos, lo fundamental de estas dos computadoras Astro Pi es que permiten que los estudiantes de la escuela ejecuten su propio código en el espacio. Cada año, se invita a equipos de estudiantes de hasta 19 años a participar en el Desafío Astro Pi Europeo y diseñar un experimento científico que podría realizarse utilizando una de las computadoras Astro Pi de la EEI. Como parte de su diseño, los estudiantes proporcionan el código de programación necesario. Uno de los objetivos principales del desafío es inspirar a la mayor cantidad posible de estudiantes a que participen en la ciencia espacial utilizando códigos de programación, en particular el conocido lenguaje de programación Python.

¿Hay alguien ahí?

El desafío tuvo lugar por primera vez en 2015-2016 bajo el liderazgo de la Agencia Espacial del Reino Unido. Uno de los equipos ganadores, formado por alumnos de escolaridad primaria, ideó una forma de detectar a los miembros de la tripulación a bordo de la EEI a través del monitoreo de los niveles de humedad. Si se detectaba una fluctuación, el Astro Pi enviaba un mensaje preguntando «¿Hay alguien ahí?» y luego tomaba una foto con su cámara. El equipo logró fotografiar a algunos de los tripulantes.

En 2016, la ESA invitó a estudiantes de toda Europa a participar del primer Desafío Astro Pi Europeo. Como el experimento de detección de la tripulación demostró ser un concepto tan interesante, esta tarea en particular se convirtió en una misión para todos los equipos participantes. Los estudiantes también tuvieron que crear un experimento adicional. Algunos utilizaron el Astro Pi para calcular el período orbital de la EEI y uno de los equipos ganadores registró la posición de la EEI y las lecturas del magnetómetro para determinar dónde está el punto más débil del campo magnético de la Tierra.

Hola desde el planeta Tierra

Para la edición actual (2017–18), hubo diferentes desafíos para dos grupos de edades diferentes: Misión Cero, una tarea no competitiva para estudiantes de hasta 14 años; y Misión Laboratorio Espacial, un desafío competitivo para estudiantes de hasta 19 años. En Misión Cero, se les pidió a los estudiantes que enviaran un programa simple para mostrar un mensaje de bienvenida en la matriz de Astro Pi LED, además de informar la temperatura actual en el interior la EEI. Todos los 1700 equipos que cumplieron la misión ejecutaron su código en la EEI^w2 y los estudiantes recibieron un certificado que mostraba la ubicación de la EEI cuando se ejecutó su código.

En la Misión Laboratorio Espacial, los estudiantes presentaron propuestas para experimentos científicos relacionados con uno de estos dos temas: la vida a bordo de la EEI o la vida en la Tierra. De los 334 equipos que se presentaron, se seleccionaron 116 códigos y se enviaron para ejecutar en la EEI. Una idea popular entre los estudiantes fue monitorear la salud de nuestro planeta; por ejemplo, la contaminación lumínica, la contaminación del agua o la deforestación utilizando imágenes de la Tierra tomadas de la cámara para el infrarrojo cercano de Izzy. Después de realizar sus experimentos, los estudiantes analizaron los datos recopilados en la EEI y presentaron sus resultados en un informe científico al jurado de la competencia, tal como lo harían los científicos. Los ganadores del desafío Misión Laboratorio Espacial se anunciarán a fines de junio de 2018.

Invite a sus estudiantes a programar

El Desafío Astro Pi Europeo regresará en septiembre para el año escolar 2018–19. ¿Por qué no anima a sus alumnos a participar? Visite el sitio web de educación de la ESA^w3 para mantenerse informado sobre la próxima edición. Mientras tanto, los docentes pueden encontrar recursos en línea para explorar diversos temas de ciencia con el Astro Pi que combinan la tecnología y el espacio en el aula^w4.

Agradecimientos

Un agradecimiento especial a la Fundación Raspberry Pi por su colaboración en el Desafío Astro Pi Europeo.

Los autores también agradecen a Monica Talevi, Slawomir Zdybski, Alana Bartolini y Joshua Duncan por la revisión del artículo y sus comentarios valiosos y constructivos.