একটি "স্পেস ডেটা সেন্টার" এর অ্যানাটমি। আকাশ-উচ্চ সার্ভার: হুডের নীচে তাকান

আগামীকাল আমরা আমাদের সার্ভারটি স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে পাঠাবো। উড্ডয়নকালে, বেলুনটি ইন্টারনেট সংযোগ দেবে এবং ভিডিও ও টেলিমেট্রি ডেটা সংগ্রহ করে পৃথিবীতে পাঠাবে। আমরা বেশ কয়েকবার লিখেছি যে আমরা আমাদের "স্পেস ডেটা সেন্টার" প্রকল্পের (যা পূর্বে "স্পেস ডেটা সেন্টার" নামে পরিচিত ছিল) প্রযুক্তিগত বিবরণ আপনাদের সাথে শেয়ার করব।ক্লাউড সার্ভার ২.০আমরা কথা দিয়েছিলাম—আমরা এটা রাখছি! নিচে কিছু হার্ডওয়্যার এবং কোড দেওয়া হলো।

ওয়েব সার্ভার

এমনকি আগের 'সার্ভার ইন দ্য ক্লাউডস' প্রোজেক্টেও, যখন আমরা দুজন ক্রু সদস্যসহ একটি পুরোদস্তুর হট এয়ার বেলুনে চড়েছিলাম, তখনও ব্যাটারি প্যাকসহ একটি পুরোদস্তুর সার্ভার নিয়ে যাওয়াটা, বলা যায়, অবাস্তব ছিল। আর এখন আমরা একটি ছোট স্ট্র্যাটোস্ফেরিক বেলুনের কথা বলছি যা ১ কিলোমিটারের পরিবর্তে ৩০ কিলোমিটার উপরে উঠবে। তাই, আমরা ওয়েব সার্ভার হিসেবে সেই একই রাস্পবেরি পাই বেছে নিয়েছি। এই মাইক্রোকম্পিউটারটি একটি এইচটিএমএল (HTML) পেজ তৈরি করবে এবং সেটি একটি আলাদা ডিসপ্লেতে প্রদর্শন করবে।

স্যাটেলাইট সংযোগ

রাস্পবেরি পাই ছাড়াও, ইরিডিয়াম এবং গ্লোবালস্টার স্যাটেলাইট কমিউনিকেশন নেটওয়ার্কের মডেমগুলোও সাথে থাকবে। আপনাদের হয়তো মনে আছে, আমরা দেশীয় গোনেটস নেটওয়ার্ক থেকে একটি মডেম তাদের তালিকায় যুক্ত করার পরিকল্পনা করেছিলাম, কিন্তু সময়মতো সেটি পাওয়ার সুযোগ না থাকায় আমরা পরবর্তী ফ্লাইটে পাঠিয়ে দেব। ওয়েব সার্ভারটি স্যাটেলাইট মডেমগুলোর মাধ্যমে আপনাদের বার্তা গ্রহণ করবে, যা পাঠানো যাবে... প্রকল্প পাতাএই বার্তাগুলো রাস্পবেরি পাই-তে পাঠানো হবে, যা সেগুলোকে সারিবদ্ধ করে একটি HTML পৃষ্ঠায় প্রদর্শন করবে।

গুরুত্বপূর্ণ: রাশিয়ান ভাষায় টেক্সট মেসেজের সর্বোচ্চ অক্ষর সংখ্যা হলো ৫৮ (স্পেস সহ)। মেসেজটি এর চেয়ে দীর্ঘ হলে, প্রেরণের সময় তা সংক্ষিপ্ত করে দেওয়া হবে। এছাড়াও, টেক্সট থেকে সমস্ত বিশেষ অক্ষর মুছে ফেলা হবে, যেমন: /+$%&;''""<>n এবং এই জাতীয় আরও অনেক কিছু।

যেহেতু রাস্পবেরি পাই-তে কেবল একটি UART পোর্ট আছে, তাই আমরা স্যাটেলাইট মডেমগুলোকে একটি মধ্যবর্তী হাবের মাধ্যমে সংযুক্ত করব, যেটি মডেমগুলো থেকে ডেটা সংগ্রহ করে রাস্পবেরি পাই-তে পাঠাবে।

রেডিও মোডেম

ওয়েব সার্ভারটি আপনার কাছ থেকে পাওয়া সমস্ত বার্তা শুধু স্ক্রিনে প্রদর্শনই করবে না, বরং একটি লোরা (LoRa) রেডিও মডেমের মাধ্যমে সেগুলো পৃথিবীতেও প্রেরণ করবে। এভাবেই আমরা স্ট্র্যাটোস্ফিয়ার থেকে ইন্টারনেট বিতরণের ধারণাটি পরীক্ষা করতে চাই (গুগল লুন প্রকল্পের প্রতি শ্রদ্ধা জানিয়ে)। অবশ্যই, আমাদের স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারিক বেলুনটি কোনো পূর্ণাঙ্গ কমিউনিকেশন রিপিটার নয়, কিন্তু উল্লেখযোগ্য ডেটা ক্ষতি ছাড়াই স্থিতিশীল ডেটা প্রেরণের জন্য এর সক্ষমতা যথেষ্ট হলেও, বিশেষায়িত সিস্টেমগুলো অবশ্যই মহাকাশের পূর্ববর্তী পর্যায় থেকে ইন্টারনেট বিতরণ করতে সক্ষম হবে।

টেলিমেট্রি

আমরা একই HTML পেজে টেলিমেট্রি ডেটাও প্রদর্শন করার পরিকল্পনা করছি। রাস্পবেরি পাই একটি পৃথক ফ্লাইট কন্ট্রোলার থেকে এটি গ্রহণ করবে।

এটি বিভিন্ন সেন্সর থেকে তথ্য সংগ্রহ করে, যেগুলো হার্ডওয়্যার এনক্লোজারের ভিতরে এবং বাইরে উভয় স্থানেই রাখা যেতে পারে। এরপর এটি ডেটা সংগ্রহ করে, সেগুলোকে গুছিয়ে নেয় এবং যারা অনুরোধ করে তাদের কাছে একটি সুবিধাজনক ফরম্যাটে পৌঁছে দেয়। আমাদের ক্ষেত্রে, এটি একটি রাস্পবেরি পাই-এর জন্য অনুরোধ করবে। আমরা চাপ, উচ্চতা, জিপিএস স্থানাঙ্ক, উল্লম্ব ও আনুভূমিক গতি এবং তাপমাত্রা রেকর্ড করব।

ফ্লাইট কন্ট্রোলার থেকে ডেটা দীর্ঘ স্ট্রিং আকারে প্রেরণ করা হয়, যা পরবর্তীতে এই কোড ব্যবহার করে প্রক্রিয়াজাত করা হয়:

$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
	
':' => '=',
	
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);

প্রদর্শনের সুবিধার্থে অ্যারেতে রূপান্তরিত করা হয়:

Array 
(
       [N] => 647
       [Т] => 10m55з
       [MP_Stage] => 0
       [MP_Alt] => 49
       [MP_VSpeed) => 0.0
       [MP_AvgVSpeed] => 0.0
       [Baro Рrеss] => 1007.06
       [Baro_Alt] => 50
       [Baro_Temp] => 35.93
       [GPS_Coord] => N56d43m23s,E37d55m68s 
       [GPS_Home) => N56d43m23s,E37d55m68s 
       [Dst] => 5
       [GPS_HSpeed] => 0
       [GPS_Course] => 357
       [GPS_Time] => 11h17m40s
       [GPS_Date] => 30.07.2018
       [DS_Temp] => [fс] ЗЗ.56
       [Volt] => 5.19, 0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00 
)

আপনার বার্তাগুলোর সাথে আমরা পৃথিবীতে টেলিমেট্রি ডেটাও প্রেরণ করব। এই উদ্দেশ্যে আমরা উৎক্ষেপণ স্থলে একটি গ্রহণকারী স্টেশন স্থাপন করব।

ডিসপ্লে এবং ক্যামেরা

সার্ভারটি যে সত্যিই স্যাটেলাইটের মাধ্যমে আপনার বার্তাগুলো গ্রহণ করছে এবং এটি যে শুধু আমাদের অফিসে বসে না থেকে সত্যিই স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে রয়েছে, তা নিশ্চিত করার জন্য আমরা একটি GoPro দিয়ে ধারণ করা সমস্ত টেলিমেট্রি বার্তা একটি ডিসপ্লেতে দেখানোর সিদ্ধান্ত নিয়েছি। প্রকল্পটি প্রস্তুত করার জন্য আমাদের হাতে খুব কম সময় ছিল (আর যথেষ্ট সময় কি আদৌ থাকে?!), তাই আমরা AliExpress এবং সোল্ডারিং আয়রনের ঝামেলা এড়িয়ে, পরিবর্তে একটি তৈরি ডিভাইস বেছে নিয়েছি। এটি আমাদের প্রয়োজনের জন্য যথেষ্টর চেয়েও বেশি। আমরা HDMI-এর মাধ্যমে ডিসপ্লেটিকে Raspberry Pi-এর সাথে সংযুক্ত করব।

আমরা একটি পৃথক রেডিও চ্যানেলের মাধ্যমে GoPro থেকে ভিডিও সম্প্রচার করারও পরিকল্পনা করছি, কিন্তু এটি কীভাবে কাজ করবে তা এখনও অজানা—নিম্ন মেঘের স্তর যোগাযোগের পরিসর উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দিতে পারে। যাই হোক, অবতরণ করা বেলুনটি খুঁজে পাওয়ার পর আমরা ক্যামেরা থেকে ভিডিওটি পোস্ট করব, এবং আপনারা নিজেরাই দেখতে পারবেন আমাদের 'প্রি-স্পেস ডেটা সেন্টার' কী কী বার্তা পেয়েছে এবং এটি কত উঁচুতে পৌঁছেছিল—টেলিমেট্রি একই HTML পৃষ্ঠায় প্রদর্শিত হবে এবং দিগন্তের একটি অংশ দেখা যাবে।

Питание

এই পুরো সৌন্দর্য একটি 3S4B লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক দ্বারা চালিত হবে—যার মধ্যে তিনটি সিরিজে এবং চারটি প্যারালালে সংযুক্ত থাকবে। ১২ ভোল্টে এর মোট ধারণক্ষমতা প্রায় ১৪ অ্যাম্পিয়ার-আওয়ার (Ah)। আমাদের ধারণা, এটি যথেষ্ট হবে, কিন্তু চূড়ান্তভাবে সংযোজনের পর আমরা অবশ্যই এর প্রকৃত শক্তি খরচ পরিমাপ করব এবং প্রয়োজনে আরও ব্যাটারি যুক্ত করব।

এর সাথে যোগ করুন জিপিএস বীকন, যা আমরা অবতরণ করা বেলুনটির অবস্থান নির্ণয় করতে ব্যবহার করব। আর বায়ুরোধী ঘেরটি সার্ভার এবং অন্যান্য সরঞ্জামের জন্য একটি ‘আশ্রয়’ হিসেবে কাজ করবে।

এটি সূক্ষ্ম সরঞ্জামগুলোকে তাপমাত্রা ও চাপের ওঠানামা থেকে রক্ষা করবে। এটি বিকিরণের মাত্রাও কমাবে, যদিও আমাদের প্রকল্পের জন্য এটি অপ্রাসঙ্গিক; সার্ভারটি স্ট্র্যাটোস্ফিয়ারে খুব বেশি সময় থাকবে না এবং সেখানকার পারিপার্শ্বিক বিকিরণের মাত্রা আইএসএস-এর মতো অত বেশি নয়।

বার্তা পাঠানোর পাশাপাশি প্রকল্প সাইটআপনি একটি প্রতিযোগিতায় অংশ নিয়ে মহাকাশযানটির অবতরণস্থল অনুমান করতে পারেন। এর প্রধান পুরস্কার হলো সয়ুজ-এমএস-১৩ মনুষ্যবাহী মহাকাশযানটির উৎক্ষেপণ উপলক্ষে বাইকোনুর ভ্রমণের সুযোগ।

উত্স: www.habr.com