“人類什么時候可以在月球生活？”4月24日是第十個“中國航天日”，北京航空航天大學(xué)“月宮一號”科普基地向社會開放、全天接待公眾參觀，活動現(xiàn)場，好奇的觀眾最關(guān)心的是這個問題。
除了這個研究探索人類地外生存的實(shí)驗(yàn)室，新京報記者從北京航空航天大學(xué)了解到，今年春季學(xué)期，國內(nèi)首個月球科研基地“數(shù)實(shí)混合泛在教學(xué)平臺”在北航投用，該基地將“月球地表”搬進(jìn)了大學(xué)課堂，未來還將面向中小學(xué)生共享開放。
4月24日是第十個“中國航天日”，北京航空航天大學(xué)“月宮一號”科普基地向社會開放。 新京報記者李木易 攝
小“航天迷”從山西慕名而來
4月24日的北航校園內(nèi)熱鬧非凡，除了匆匆上課、做實(shí)驗(yàn)的大學(xué)生之外，也不乏小學(xué)生的身影，因?yàn)榍》曛袊教烊眨簧僦行W(xué)以集體的形式進(jìn)入高校進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)。上午，“月宮一號”科普基地內(nèi)人頭攢動，學(xué)生志愿者全程解答參觀者的疑問。
據(jù)介紹，“月宮一號”是國際宇航科學(xué)院院士、北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師劉紅主持研發(fā)的空間生物再生生命保障系統(tǒng)地基綜合實(shí)驗(yàn)裝置，是世界上首次成功實(shí)現(xiàn)了四生物鏈環(huán)的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)，完成了世界上時間最長閉合度最高的密閉生存實(shí)驗(yàn)——“月宮365”，不僅是我國航天科技的驕傲，更是人類探索地外生存的里程碑。
為讓公眾更好了解基地，北京航空航天大學(xué)在現(xiàn)場安排了志愿者導(dǎo)覽。 新京報記者李木易 攝
“‘月宮一號’用來研究人在太空長期生存所需要的生命保障系統(tǒng)，我們在這個環(huán)境中構(gòu)建了人工閉合的生態(tài)系統(tǒng)，可以保證人類在生態(tài)系統(tǒng)中生存所需要的氧氣、水、食物，且都可以循環(huán)再生。我們希望通過公眾開放日，讓更多對航天感興趣的人有機(jī)會來到這里，近距離感受高端、前沿的科研成果?！眲⒓t表示，一方面希望通過科普激發(fā)公眾對人類探索太空的興趣和關(guān)注，這有利于建立中國航天事業(yè)發(fā)展的民間基礎(chǔ)；另一方面希望讓航天的興趣根植于少年兒童的內(nèi)心，令其長大后可以有機(jī)會積極投身于航天事業(yè)中。
因?yàn)槭枪ぷ魅?，上午在“月宮一號”基地內(nèi)參觀的人以中老年人居多，但在眾多成年人中，一名小男孩格外引人注目，他和母親一邊參觀一邊逐個和實(shí)驗(yàn)艙合影留念。“孩子對航空航天知識特別感興趣，4月初得知這個開放日，我們特意請了假，從山西太原趕過來參與。”母親李女士告訴記者，孩子剛上六年級，他從不錯過每一次神舟飛船的發(fā)射直播，家里也有很多航模，為支持孩子的熱愛，她不僅帶孩子參觀了太原衛(wèi)星發(fā)射中心，還趁寒暑假來京參觀，僅北京航空航天大學(xué)就來了三四次，“所有與航空航天相關(guān)的博物館都看了”。
“‘月宮一號’未來會登上月球嗎？”“植物艙里面溫度是多少？”當(dāng)日，預(yù)約來訪人數(shù)接近400人。現(xiàn)場，好奇的觀眾紛紛提問。為讓公眾更好了解基地，北京航空航天大學(xué)在現(xiàn)場安排了志愿者導(dǎo)覽，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)博士二年級學(xué)生侯思瀚是志愿者之一?！按蠹覇柕米疃嗟膯栴}還是我們什么時候可以登月、上月球生活?！焙钏煎χf道，他給大家講解了我國的登月規(guī)劃以及科研人員的努力。
把“月球表面”搬進(jìn)課堂，學(xué)生于“虛實(shí)”間沉浸式學(xué)習(xí)
墻面上是“2035年月球科研站”的規(guī)劃圖。 新京報記者李木易 攝
“看，月球車動起來了?！敝形?，在北航新投用的、國內(nèi)首個基于月球科研站的數(shù)實(shí)混合沉浸式泛在教學(xué)平臺（“Lunar-X”）內(nèi)，當(dāng)自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院研一學(xué)生鄧晨暉將程序輸入數(shù)字實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，一鍵啟動，實(shí)驗(yàn)室大屏幕上的虛擬月球車和現(xiàn)實(shí)中的月球車同時運(yùn)行，按照規(guī)定的任務(wù)自動行駛，同時在虛擬系統(tǒng)中實(shí)時返回實(shí)體月球車的運(yùn)行狀態(tài)。而軌道一旁的3D打印機(jī)正在按照學(xué)生們的指示打印月球車零件，這些零件將用在另一輛月球車的裝配上，進(jìn)而，在模擬月球環(huán)境中行駛，而這正是該基地最吸引人的場景，學(xué)生們仿佛置身于月球進(jìn)行學(xué)習(xí)。
“總有路過的學(xué)生好奇，問我們怎么樣才能在這里上課，這是國內(nèi)示范性的虛實(shí)融合泛在教學(xué)平臺， ‘泛在’即廣泛的存在，學(xué)生們可以隨時隨地在線上平臺開展學(xué)習(xí)、完成虛擬實(shí)驗(yàn)?！爆F(xiàn)場，平臺負(fù)責(zé)人、北航自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院副教授崔勇介紹，這是北航團(tuán)隊(duì)以提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力為核心，以新一代信息技術(shù)為依托，有機(jī)融合數(shù)字孿生、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與智能交互技術(shù)，建成的國內(nèi)首個虛實(shí)融合的月球教學(xué)平臺。平臺由北航自動化科學(xué)與電氣工程學(xué)院（崔勇、胡慶雷、鄭建英、高曉輝等）和新媒體藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院（苗建軍、沈旭昆、莊維嘉、孫振西等）聯(lián)合研發(fā)。
據(jù)介紹，這一教學(xué)平臺覆蓋了“星球車虛擬設(shè)計-仿真測試-星球車實(shí)體設(shè)計-星球?qū)嵕啊比湕l學(xué)習(xí)過程，實(shí)現(xiàn)了“虛擬現(xiàn)實(shí)VR平臺、混合現(xiàn)實(shí)MR平臺、虛擬仿真平臺、實(shí)體平臺”四類平臺的有機(jī)融合。記者現(xiàn)場體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，“虛”是指學(xué)生們可以在線上利用數(shù)字教材、進(jìn)行數(shù)字化學(xué)習(xí)、虛擬實(shí)驗(yàn)，操控虛擬月球車；“實(shí)”是指這里不僅依比例還原了月球表面的原始場景，還搭建了供月球車行走的軌道，使學(xué)生可以進(jìn)行越障、避障、自主導(dǎo)航、路徑規(guī)劃、智能感知等實(shí)驗(yàn)。而一側(cè)墻面上的“2035年月球科研站”的規(guī)劃圖，讓學(xué)生們對我國未來探月工程有了使命感和責(zé)任感?！霸谶@種沉浸式的教學(xué)平臺進(jìn)行學(xué)習(xí)和科研，學(xué)生有了更加濃烈的興趣和身臨其境的沉浸感?！贝抻抡f道。
崔勇在依比例還原的月球表面場景上演示月球車。 新京報記者李木易 攝
崔勇介紹，這學(xué)期，北航依托這一平臺開設(shè)了校級通識課《星球車技術(shù)導(dǎo)論》。他還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在平臺開展多款星球車設(shè)計實(shí)驗(yàn)，目前星球車已歷經(jīng)兩次迭代，實(shí)現(xiàn)了在月球表面環(huán)境的自如穿梭，“結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件加工成型組裝、軌跡預(yù)測算法等工作，均由團(tuán)隊(duì)學(xué)生自主完成?！彼榻B，目前線上教學(xué)系統(tǒng)和數(shù)字教材已在線發(fā)布，下學(xué)期平臺計劃面向高校及中小學(xué)共享開放，“下學(xué)期計劃兩種方案并行，一方面持續(xù)優(yōu)化大學(xué)課程設(shè)置，吸引更多同學(xué)進(jìn)入沉浸式月球課堂，另一方面聯(lián)合中國人民大學(xué)附屬中學(xué)、北航實(shí)驗(yàn)學(xué)校等開設(shè)相應(yīng)課程、開展科普活動，實(shí)現(xiàn)大中銜接、貫通培養(yǎng)?！贝抻抡f道。
新京報記者 劉洋
編輯 繆晨霞 校對 楊許麗
