Hướng dẫn python for space exploration - trăn khám phá không gian

• Mô -đun
• 8 đơn vị

Người bắt đầu

Sinh viên

Nhà khoa học dữ liệu

Azure

Visual Studio Code

Nhận một giới thiệu về các loại vấn đề thăm dò không gian mà Python và khoa học dữ liệu có thể ảnh hưởng.

Mục tiêu học tập

Trong mô -đun này, bạn sẽ học:

• Cách thức khoa học mã và dữ liệu đóng một vai trò trong khám phá không gian
• Nơi tìm tài nguyên thân để học thêm

Mẹo

Mô -đun này là một phần của trải nghiệm học tập đa phương thức. Bắt đầu mô -đun để xem làm thế nào bạn có thể theo dõi!

Điều kiện tiên quyết

Không có

• Giới thiệu tối thiểumin

• Khám phá các cơ hội của chương trình Artemis Minmin

• Hiểu các mục tiêu nghiên cứu tiếp tục của tối thiểu khám phá không gianmin

• Đi sâu vào thân cây thông qua các cơ hội của NASA Minmin

• Đạt được nhiều hơn thông qua cảm hứng của không gian du hành tối thiểumin

• Sử dụng mã và thực hành khoa học dữ liệu để giải quyết các vấn đề thăm dò không gian tối thiểumin

• Kiểm tra kiến ​​thức tối thiểumin

• Tóm tắt tối thiểumin

Bắt ĐầU

Không gian, biên giới cuối cùng

Nội dung chính ShowShow

• Điều gì đã xảy ra trên sao Hỏa?
• Chuyến bay đầu tiên trên máy bay không người lái trên hành tinh khác
• Cộng đồng nguồn mở giúp ích như thế nào
• NASA sử dụng ngôn ngữ lập trình nào?
• Cách học Python
• NASA sử dụng mã nào?
• SpaceX có sử dụng Python không?
• Python có được sử dụng trong khoa học tên lửa không?
• Google có được mã hóa bằng Python không?

Có, Google đã là một người ủng hộ lâu năm và người dùng ngôn ngữ lập trình Python, một trong những ngôn ngữ phía máy chủ chính thức tại công ty, ngoài C ++, Java và Go.Google đã ủng hộ Python ngay từ khi bắt đầu., which is one of the official server-side languages at the company, in addition to C++, Java, and Go. Google has backed Python from almost the very beginning.

Không gian, biên giới cuối cùng

Điều gì đã xảy ra trên sao Hỏa?

Nếu bạn quan tâm đến khám phá không gian, bạn có thể quen thuộc với NASA (Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia), đã hoạt động liên tục kể từ năm 1958. Đây là một cơ quan độc lập báo cáo trực tiếp với Tổng thống Hoa Kỳ. Nó là một trong những tổ chức thăm dò không gian quan trọng nhất, hợp nhất các nhà khoa học và kỹ sư trong các lĩnh vực khác nhau. Ngoài chương trình bay không gian, NASA cũng chịu trách nhiệm cho chương trình nghiên cứu không gian dài hạn và giám sát biến đổi khí hậu.

Mục tiêu của dự án NASA NASA Mars 2020 là tìm kiếm môi trường có khả năng hỗ trợ cuộc sống sinh học, xác định dấu vết của cuộc sống sao Hỏa tiềm ẩn và thực hiện nghiên cứu địa chất và khí tượng.

Tất cả những điều này là để có thể gửi các nhà khoa học và phi hành gia đến hành tinh đỏ trong tương lai để bắt đầu sự thuộc địa có thể xảy ra của Sao Hỏa. Những gì từng chỉ là chủ đề của sách khoa học viễn tưởng và phim ảnh ngày càng trở nên thật hơn.

Tên lửa Atlas V với sự kiên trì của Mars Rover trên tàu được ra mắt từ Cape Canaveral vào ngày 30 tháng 7 năm 2020. Nó có khoảng cách hơn 470 triệu km để che chở.

Cuộc thăm dò là hạ cánh trên sao Hỏa, ở dưới cùng của miệng núi lửa Jezero. Nó đã thành công theo kế hoạch vào ngày 18 tháng 2 năm 2021. Bốn phút sau khi hạ cánh, Rover đã gửi những hình ảnh đầu tiên về bề mặt của Sao Hỏa xuống Trái đất.

Nhưng điều này có liên quan gì đến Python? Chà, hóa ra, ngôn ngữ lập trình này đóng một phần lớn trong nhiệm vụ. Khoảnh khắc hạ cánh được ghi lại bởi 5 camera được đặt ở các phần khác nhau của đầu dò. Các kịch bản Python đã được sử dụng để xử lý các hình ảnh và chuyển chúng đến trung tâm điều khiển chuyến bay. Nhờ điều này, các nhà khoa học (và mọi người khác, thông qua Internet) đã có cơ hội nhìn vào bề mặt của sao Hỏa hơn bao giờ hết.Python scripts were used to process the images and transfer them to the flight control center. Thanks to this, scientists (and everyone else, via the Internet) had a chance to look at the surface of Mars like never before.Python scripts were used to process the images and transfer them to the flight control center. Thanks to this, scientists (and everyone else, via the Internet) had a chance to look at the surface of Mars like never before.

Việc ghi âm đã đi xuống trong lịch sử chương trình không gian và một lần nữa xác nhận rằng con người có khả năng đạt được điều không thể.

Sự thật thú vị: Một phần lớn phần cứng và linh kiện của Rover hoạt động trên phần mềm nguồn mở. Các bản ghi video được thực hiện bởi một CPU được vận hành bởi phân phối Linux. A large part of the rover's hardware and components works on open-source software. The video recordings were made by a CPU operated by a Linux distribution. A large part of the rover's hardware and components works on open-source software. The video recordings were made by a CPU operated by a Linux distribution.

Sự kiên trì không phải là nhiệm vụ duy nhất đến Sao Hỏa ngay bây giờ. Cơ quan Quản lý Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc (CNSA) cũng tham gia cuộc đua để tìm dấu vết của cuộc sống ở đó. Rover của họ đã hạ cánh vào ngày 15 tháng 5 và đã gửi những bức ảnh đầu tiên.China's National Space Administration (CNSA) joined the race to find traces of life there as well. Their rover landed on May 15 and has already sent its first photos.China's National Space Administration (CNSA) joined the race to find traces of life there as well. Their rover landed on May 15 and has already sent its first photos.

Zhurong Rover, được đặt theo tên của vị thần lửa từ thần thoại Trung Quốc cổ đại, có một ổ đĩa năng lượng mặt trời và sáu bánh xe. Nó cao 1,85 mét và nặng 240 kg. Tuy nhiên, CNSA ít sẵn sàng chia sẻ chi tiết kỹ thuật, vì vậy, nó không biết công nghệ nào đã được sử dụng. Có lẽ cũng là Python? Có lẽ chúng ta sẽ tìm ra một ngày nào đó.Zhurong rover, named after the god of fire from ancient Chinese mythology, has a solar drive and six wheels. It is 1.85 meters high and weighs 240 kilograms. However, the CNSA is less willing to share technical details, so it’s not known what technology was used. Perhaps also Python? Maybe we'll find out someday.Zhurong rover, named after the god of fire from ancient Chinese mythology, has a solar drive and six wheels. It is 1.85 meters high and weighs 240 kilograms. However, the CNSA is less willing to share technical details, so it’s not known what technology was used. Perhaps also Python? Maybe we'll find out someday.

Đây là bước tiếp theo trong chương trình không gian của Trung Quốc. Trong những năm tới, họ có kế hoạch xây dựng một trạm nghiên cứu trên mặt trăng với Nga.

Chuyến bay đầu tiên trên máy bay không người lái trên hành tinh khác

Tin tức về sự thành công của sự kiên trì lan truyền qua phương tiện truyền thông xã hội. Mọi người đều sốt ruột chờ đợi cho những tin tức tiếp theo. Trong số những tiếng nói trên Twitter là Quỹ phần mềm Python, chính thức xác nhận sự tham gia của Python, trong dự án.

- Quỹ phần mềm Python (@ThePSF) ngày 18 tháng 2 năm 2021

Tin tức tiếp theo là về máy bay không người lái khéo léo, kể từ ngày 19 tháng 4 đã thực hiện năm chuyến bay trên sao Hỏa. Máy bay trực thăng robot được cho là hoàn thành nhiệm vụ của mình sau một tháng, nhưng do những thành công đáng kể và thiếu lỗi, các nhà khoa học đã quyết định mở rộng nó và lên kế hoạch cho các chuyến bay tiếp theo.

Máy được điều khiển bởi phần mềm FPRIME (FPRIME) được phát triển bởi các kỹ sư từ Phòng thí nghiệm động cơ phản lực của NASA. Nó đã được triển khai thành công trên một số ứng dụng không gian, bao gồm cả điều khiển trực thăng. Khung dựa trên C ++ này hỗ trợ các thư viện và gói Python. Do cam kết của NASA đối với môi trường nguồn mở, một phần lớn của mã đã được tạo ra trong Python.

Bạn có muốn tự kiểm tra trong f '? Tất cả mọi thứ bạn cần có thể được tìm thấy trên hồ sơ dự án GitHub. Khung được xây dựng cho Linux, nhưng nó cũng hoạt động trên macOS. Để sử dụng nó trên Windows, bạn sẽ cần chạy một bản phân phối Linux trên máy ảo.

Ok, trở lại với máy bay không người lái khéo léo. Hai chuyến bay đầu tiên của nó là thẳng đứng; Máy bay không người lái chỉ đi lên và xuống. Nỗ lực thứ ba vào ngày 26 tháng 4 là một chuyến bay cấp độ - sự khéo léo đã bay trong 80 giây và tăng tốc lên 2 mét mỗi giây (khoảng 4,5 dặm / giờ / 7,2 kph).

Trong những nỗ lực tiếp theo, nó đã bay xa hơn nữa. Trên chuyến bay thứ năm, sự khéo léo đã bay 266 mét ở mức 5 mét so với bề mặt của sao Hỏa, mất 2 phút. Mặc dù điều này có vẻ không nhiều, nhưng nó là một bước nhảy vọt cho sự phát triển của công nghệ. Lần đầu tiên trong lịch sử, con người đã bay trên một hành tinh khác. Tất cả các nhà phát triển mã chuyến bay có thể tự tin gọi mình là phi công Star. Tôi phải thừa nhận rằng tôi ghen tị với họ rất nhiều.

Cộng đồng nguồn mở giúp ích như thế nào

Việc mọi người quản lý để phá vỡ các rào cản công nghệ và bay thành công một máy bay không người lái trên một hành tinh khác không phải là kỳ công của các kỹ sư NASA. Một đóng góp rất lớn và vô giá cho dự án đã được thực hiện bởi một đám đông các nhà phát triển trong cộng đồng GitHub. Hầu hết trong số họ thậm chí không nhận ra rằng họ đã giúp chinh phục sao Hỏa. Họ chỉ phát hiện ra nó vào một buổi sáng, khi huy hiệu này xuất hiện trên hồ sơ của họ:

Huy hiệu này đã được trao cho những người đóng góp GitHub, những người đã làm việc trên các phiên bản cụ thể của các dự án và thư viện được sử dụng bởi Phòng thí nghiệm đẩy máy bay phản lực của NASA để đưa sự khéo léo vào chuyến bay.

Gần 12.000 nhà phát triển nguồn mở trên khắp thế giới đã đóng góp và được vinh danh vì điều đó. Từ giờ trở đi, họ có thể tự hào với mọi người rằng họ đã làm điều gì đó tuyệt vời. Bạn có thể xem danh sách đầy đủ các dự án được NASA sử dụng cho sự khéo léo ở đây - và có khoảng 60 trong số đó, bao gồm Python, Scipy, Numpy, Matplotlib, OpenCV, Elaticsearch và F '(fprime).

Thật thú vị, để kiểm soát một dự án lớn như vậy và hiệu quả của công việc của hàng ngàn nhà phát triển ... họ đã sử dụng Python. Sáu thư viện đóng một vai trò quan trọng trong việc này. Ngôn ngữ được sử dụng cho tất cả các loại điều mà tôi không bao giờ có thể tưởng tượng được, người sáng tạo thư viện đã thừa nhận Benjamin Peterson trong một cuộc phỏng vấn.

Có rất nhiều dự án nguồn mở trên trang web NASA kêu gọi các kỹ năng Python. Nếu bạn tham gia vào các ngôi sao và tàu vũ trụ như tôi, bạn có thể cố gắng tham gia vào một trong những thử thách này. Theo thời gian, bạn cũng có thể đóng góp cho cuộc chinh phục vũ trụ!

NASA sử dụng ngôn ngữ lập trình nào?

Nhiều thứ chúng tôi sử dụng ban đầu được tạo ra trong các phòng thí nghiệm của NASA. Nó là đủ để đề cập đến kính chống trầy xước, ống kính điện thoại thông minh hoặc khóa kéo kín (lần đầu tiên xuất hiện trong bộ đồ áp lực và hiện được sử dụng trong bộ đồ lặn và bộ đồ hazmat).

NASA tham gia vào hàng ngàn dự án. Do đó, không thể nói rằng một ngôn ngữ lập trình cụ thể là lựa chọn chính của họ. Cũng không có số liệu thống kê chính thức. Tuy nhiên, nhìn vào các tác phẩm và thành tích cho đến nay, một số ngôn ngữ thống trị có thể được quan sát. Vậy NASA đang sử dụng gì?

• MATLAB - Chủ yếu để phân tích kỹ thuật. – mainly for engineering analysis. – mainly for engineering analysis.
• C và C ++and C ++and C ++
• Python-để phân tích, khoa học dữ liệu, GUI và các dự án nguồn mở. – for analysis, data science, GUIs, and open-source projects. – for analysis, data science, GUIs, and open-source projects.
• Các ngôn ngữ khác - chẳng hạn như Fortran, Node.js và Visual Basic - được sử dụng ở mức độ thấp hơn.

Bạn có muốn trở thành một phần của đội không? Nó có thể. NASA xuất bản một danh sách các cơ hội việc làm hiện tại trên trang web của mình. Tại thời điểm viết bài viết này, một quảng cáo cho vị trí phân tích quản lý và chương trình tại trụ sở của cơ quan đã hoạt động.

Nếu bạn biết Python, R và học máy học, bạn có thể kiếm được hơn 150.000 đô la một năm. Khá tốt!Python, R, and learn machine learning, you can earn over $150,000 a year. Pretty good!Python, R, and learn machine learning, you can earn over $150,000 a year. Pretty good!

Cách học Python

Trước tiên bạn phải tìm hiểu những điều cơ bản trước khi bạn bắt đầu mã hóa một tàu đổ bộ sao Hỏa. Bắt đầu với bài hát cơ bản của LearnSQL sườn Python. Đây là một cái gì đó cho những người không có bất kỳ nền tảng nào trong đó, những người chưa bao giờ viết một dòng mã trong cuộc sống của họ.

Nếu bạn muốn, bạn cũng có thể nhảy xuống nước sâu hơn và học với chương trình học hàng đầu của chúng tôi với bản nhạc Python. Bạn sẽ tìm thấy gì bên trong? Tất cả mọi thứ bạn sẽ cần để bắt đầu cuộc phiêu lưu của bạn với Python. Bản nhạc của chúng tôi bao gồm:

• Python Basics - Ba khóa học này tạo nên bài hát cơ bản của Python được đề cập ở trên. Bạn sẽ học các lệnh và chức năng cơ bản của ngôn ngữ này và bắt đầu suy nghĩ như một lập trình viên. Các khóa học này bao gồm các khái niệm nền tảng như các biến, vòng lặp và tuyên bố có điều kiện.
• Cấu trúc dữ liệu Python trong thực tế - Học cách sử dụng các cấu trúc dữ liệu Python thông thường và viết một trò chơi Python thực sự!
• Các thuật toán tích hợp trong Python-Tìm hiểu các thuật toán và chức năng tích hợp Python, và viết các ứng dụng được tối ưu hóa trong một khoảng thời gian ngắn hơn.

Nếu bạn quan tâm đến việc các công ty toàn cầu khác sử dụng Python và tại sao, hãy xem bài viết này. Cảnh báo spoiler: Danh sách bao gồm Uber và Netflix.

Nếu bạn vẫn đang thiếu cảm hứng, hãy xem bài viết của Soner của bạn tôi về cách bắt đầu cuộc phiêu lưu của bạn với lập trình. Hoặc có bài viết của Marc Marcin nếu bạn lo lắng rằng bạn đã quá già cho sự nghiệp trong đó.

Tìm hiểu lý do chính tại sao bạn nên học Python trong năm nay. Làm cho công việc của bạn dễ dàng hơn và kiếm được nhiều hơn. Bắt đầu học ngay hôm nay!

NASA sử dụng mã nào?

HAL/S (Ngôn ngữ lắp ráp/Tàu con thoi) là một trình biên dịch ngôn ngữ lập trình hàng không vũ trụ thời gian thực và trình biên dịch chéo cho các ứng dụng hàng không được sử dụng bởi NASA và các cơ quan liên quan (JPL, v.v.). (High-order Assembly Language/Shuttle) is a real-time aerospace programming language compiler and cross-compiler for avionics applications used by NASA and associated agencies (JPL, etc.). (High-order Assembly Language/Shuttle) is a real-time aerospace programming language compiler and cross-compiler for avionics applications used by NASA and associated agencies (JPL, etc.).

SpaceX có sử dụng Python không?

Python.Python là một trong những ngôn ngữ nổi tiếng nhất hiện nay do bản chất thân thiện với người mới bắt đầu và các thư viện sẵn có.SpaceX sử dụng ngôn ngữ này (cùng với nhiều người khác) để tập lệnh, xây dựng và cuối cùng khởi động tàu vũ trụ vào không gian.SpaceX uses this language (along with many others) to script, build and finally launch the spacecraft into space.SpaceX uses this language (along with many others) to script, build and finally launch the spacecraft into space.

Python có được sử dụng trong khoa học tên lửa không?

Một sự đi lên chóng mặt được thúc đẩy bởi việc sử dụng python lan tỏa trong học máy, blockchains, thực tế ảo, mạng lưới thần kinh, trí tuệ nhân tạo và giao dịch thuật toán.Khoa học tên lửa Python là cửa ngõ của bạn để viết các ứng dụng phức tạp trong các lĩnh vực này.Python Rocket Science is your gateway into writing complex applications in these areas.Python Rocket Science is your gateway into writing complex applications in these areas.

Google có được mã hóa bằng Python không?

Có, Google đã là một người ủng hộ lâu năm và người dùng ngôn ngữ lập trình Python, một trong những ngôn ngữ phía máy chủ chính thức tại công ty, ngoài C ++, Java và Go.Google đã ủng hộ Python ngay từ khi bắt đầu., which is one of the official server-side languages at the company, in addition to C++, Java, and Go. Google has backed Python from almost the very beginning., which is one of the official server-side languages at the company, in addition to C++, Java, and Go. Google has backed Python from almost the very beginning.