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24小时打造未来太空城市:熬过探索的极限,便是星辰大海!

校园故事 | | 2024年09月11日

请跟随我们一起来到2065年1月1日。

国际深空发展组织IDSDO像往年一样发布招标会议。今年发布的是在金星大气中建造Auset太空定居的项目。

IDSDO成立于2025年,40年来,在深空探测和空间资源开发中卓有成就。五年前IDSDO建造了金星轨道城市EOS,而同时金星提供了丰富的资源(其轨道位置而产生的丰富的太阳能,以及富含二氧化碳和氮的稠密大气)。因此IDSDO希望将Auset和EOS组成一个粮食生产区,为人类提供持续丰富的粮食供应,使其成为内太阳系的农业中心。

杭州橄榄树学校两支队伍与其他学校分别组成银河先锋和金乌能源两家公司参与此次招标活动。

 

 

 

01 /  辰时
同学们参加的是全球未来太空学者大会Global Future Space Scholars Meet(GFSSM)。这是由中国航天基金会,美国航天基金会,英国国家空间学院,ITCCC联合发起的一项全球青少年顶级航天商业模拟活动。学生团队以科学为基础,合理运用技术,在内太阳系中的预设地点设计出优良的太空城市科研基地方案。
事实上,未来太空学者大会中所设计的太空城市并不是一个科幻和虚构的存在。而在未来这一切可以通过我们的教育,将全人类联系在一起,实现共同体。

2024年度GFSSM中国站上,同学们抽签组建成不同的虚拟公司,并模拟真实的公司运作方式,按照公司的组织架构分工与合作。各公司通过24小时极限设计挑战,现场直接完成投标方案,并通过全英文演讲,向招标方展示自己公司的投标方案。

被冠以“宇宙天团”成员之一的中国工程院院士、长征系列火箭总设计师龙乐豪院士,中国科学院院士、中国探月工程副总设计师于登云院士都曾亲临GFSSM活动现场。今年,中国火星探测副总设计师贾阳、南非科学院院士马莫·穆切(Mammo Muchie)、中国计算机学会计算机应用专委会常委许可等也都是“招标组”的一员。

 

 

 

02 /  巳时

此时,就意味着这一群人,要从早上八点熬到第二天早上八点。

很快,大家便迅速通过内部竞选分为如结构部(负责整体结构设计,监控进度,有效管理风险);运营部(带领工程师团队分析运营和维护要求等,包括水资源管理、空气管理、能源生产和分配等系统在太空的运营);人居部(负责人类居住安全、生活娱乐保障、以及在太空生活后关注的生理与心理问题)等部门。

同学们还看到了本次项目的关键:“在金星大气中建造一个漂浮的城市,而在金星的低层大气中有一种罕见现象——水蒸气聚集行程水蒸气喷泉,这将为我们提供额外的关键资源。当然,虽然已是2065年,我们仍然需要基于坚实的科学和技术基础之上进行创造,不仅要设计合理,还要极具商业性和可持续发展。“

 

 

03 /  午时

今年,杭州橄榄树学校参赛的18位同学中,有16人都来自新高一。尽管在橄榄树初中MYP和初三CP社区设计中已经积累了不少经验,但年龄偏小的他们真的到了“虚拟公司”里,难免困难重重。

 

 

04 /  未时

参加这样高含金量的全国甚至全球性大赛,除了升学意义外,还有一项——“不临深溪,不知地之厚也。”在大赛活动中,见别人,也见自己。即便是向来“社交悍匪”的沈同学,这次也及时调整状态,脚踏实地正当“打工人”。

这次活动我扮演的角色与之前有很大不同。我不再是一个领导者,而是一个工程师。因此我把更多时间放在埋头苦干上。

 

 

05 /  申时

经过讨论,银河先锋列出了整体的执行架构,比如采用3D设计技术、充分利用金星的天、经过精密计算的沉降设计、专业化的农业天然气产业基地以及全面的施工和维护计划等等。

在设计中,科学区、农业区、住宅商业及工业区、港口和仓库更是一目了然。

 

 

而金乌能源公司的特色就是致力于高效广泛地利用太空太阳能。因此,他们这次的方案中就提到,要充分利用金星丰富的太阳能资源,以此生产大量农产品,供应其他太空城市。因此他们的执行架构中有包括:水资源收集飞艇、自动化设备及港口、详细的农业设备等。

 

 

 

 

06 /  酉时

此时,距离同学们极限24小时挑战已经过去了10个小时。每个人都还在聚精会神地埋头苦干。

 

 

 

 

07 /  戌时

夜晚降临。整场比赛仅仅只过去了一半的时间。然而同学们早已忘记了时间,在持续头脑风暴中。

 

 

 

08 /  ‌亥时

困意袭卷,身体提醒大家已经夜深了。在极度疲倦之下,但大家都还在坚持着。

这就是未来太空城学者大会,24小时极限是对脑力和体力的双重挑战。

 

 

 

09 /  ‌子时

此时,项目进度即将加载至85%。最后冲刺了!

 

 

10 /  丑时

此时,最大的困难是克服熬夜。索性的是,你不是一个人在战斗!同学们轮流小睡一会儿。

为了避免因为困意而导致出现错误,整个团队一起互相校对、修改。然而有时候,不只是小改,而是全部推翻。

 

 

 

11 /  寅时

渐次泛白的黎明时分,恭喜同学们克服了黑暗。完工!

 

 

12 /  卯时

在第二天的答辩会上,我们看到了同学们正在自信地迎接胜利的曙光。无关比赛的胜负,而是在经历了心智拘禁与行动恐慌后的成功的喜悦。

沈同学和吴同学沉下心来和小伙伴梳理了开工顺序以及散热器的建造等。

 

 

韩同学和张同学合作进行了水资源循环系统的设计——通过金星大气中水蒸气的输入,经过水质分级机以及离心加速沉降,输出成为饮用水、工业和农业用水。

 

 

 

俞同学非常有创意的绘画着人居部分的全息投影仪, 包括了语音唤醒AI功能、识别和获取互联网数据功能、全息显示以及电疗放松功能等。除了自动适应颈部的全息投影外,同学们还设计了具备日常清洁、康复辅助功能的充气式助手。

 

 

罗同学们则着手于整体项目的成本预算。

 

 

还有为了不画大饼地让“甲方”满意,公司列出了整体设计建造的施工进度计划。

 

 

最终同学们荣获亚军,银河先锋公司还获得最佳创新奖Best Innovative Design Award!主办方提到,他们看到了创新设计亮点——用于检测外部环境的雷达。这也是所有队伍中唯一一家设计了雷达的,而它的设计者正是橄榄树的沈同学和吴同学。

 

从2021年开始,橄榄树同学们与太空结缘。每一年,同学们都在探索未来,从2095年、2125年到2065年,从小行星带到木卫二,再到金星。尽管我们已连续4年只夺得亚军,但这一次最佳创新奖的突破,让我们看到了探索精神的传承之力。
在天气还没有暖和起来时,橄榄树GFSSM队伍就在每周奔波培训。不仅有来自北京航空航天大学的技术指导,还有参与过的学长学姐前来答疑。
因为这群少年,人类探索的步伐得以加快,未来似乎越来越近了……

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