Gymnasieelever måler Jordens magnetfelt fra ISS

En gruppe gymnasieelever brugte en lillebitte, billig computer til at prøve at måle Jordens magnetfelt fra Den Internationale Rumstation, og viste en måde at udforske og forstå vores planet til en overkommelig pris.

I American Journal of Physics , rapporterer tre gymnasieelever fra Portugal sammen med deres fakultetsmentor resultaterne af deres projekt. Eleverne programmerede et tilføjelsestavle til Raspberry Pi-computeren til at tage målinger af Jordens magnetfelt i kredsløb. Denne tilføjelseskomponent, kendt som Sense Hat, indeholdt et magnetometer, gyroskop, accelerometer og sensorer til temperatur, tryk og fugtighed.

Den Europæiske Rumorganisation gik sammen med U.K.s Raspberry Pi Foundation for at afholde en konkurrence for gymnasieelever. Konkurrencen, kendt som Astro Pi Challenge, krævede, at eleverne skulle programmere en Raspberry Pi-computer med kode til at blive kørt ombord på rumstationen.

Eleverne brugte data fra rumstationen til at kortlægge Jordens magnetfelt og sammenlignede deres resultater med data leveret af International Geomagnetic Reference Field (IGRF), som bruger målinger fra observatorier og satellitter til at beregne Jordens magnetfelt.

"Jeg så Astro Pi-udfordringen som en mulighed for at udvide min viden og mine færdigheder, og det endte med at introducere mig til den komplekse, men spændende virkelighed i den praktiske verden," Lourenço Faria, medforfatter og en af ​​de studerende involveret i projekt, sagde.

IGRF-dataene opdateres hvert femte år, så eleverne sammenlignede deres målinger, taget i april 2021, med de seneste IGRF-data fra 2020. De fandt, at deres data afveg fra IGRF-resultaterne med en betydelig, men fast, mængde. Denne forskel kan skyldes et statisk magnetfelt inde i rumstationen.

Eleverne gentog deres analyse ved at bruge yderligere 15 kredsløb af ISS-data og fandt en lille forbedring i resultaterne. Eleverne syntes, det var overraskende, at hovedtrækkene i Jordens magnetfelt kunne rekonstrueres med kun tre timers målinger fra deres lavprismagnetometer ombord på rumstationen.

Selvom dette projekt blev udført ombord på rumstationen, kunne det nemt tilpasses til jordbaserede målinger ved hjælp af laboratorieudstyr eller magnetometer-apps til smartphones.

"At tage målinger rundt om i verden og dele data via internettet eller sociale medier ville give et interessant videnskabeligt projekt, der kunne forbinde studerende i forskellige lande," sagde Nuno Barros e Sá, medforfatter og fakultetsmentor for de studerende. + Udforsk yderligere

Elevdesignet eksperiment til at måle Jordens magnetfelt ankommer til rumstationen