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中国开启火星探测, 开启火星探测,迈向星辰大海,献礼建党100周年

作者:   来源:  热度:4  时间:2021-06-11






2021年5月30日,第四届全国青少年人工智能创新挑战赛智能机器人综合挑战赛上海选拔赛在华东师范大学第二附属中学附属初级中学正式拉开序幕。经过层层选拔与推荐,最终来
2021年5月30日,第四届全国青少年人工智能创新挑战赛智能机器人综合挑战赛上海选拔赛在华东师范大学第二附属中学附属初级中学正式拉开序幕。经过层层选拔与推荐,最终来自全市131所中小学的161支参赛队伍,共计300多名优秀参赛选手脱颖而出,成功晋级本次上海选拔赛。

5月15日,天问一号成功在火星着陆,22日,祝融号火星车安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测。天问一号在成功登陆火星的同时,也在广大青少年朋友中又掀起了一波火星探测的热潮。本次挑战赛主题为“开启火星探测,迈向星辰大海,献礼建党100周年”,要求参赛青少年基于人工智能有关知识与规则,运用机器人、电子技术、信息技术、机械工程和编程等有关知识,完成规则限定的任务,在规定场地上进行竞技。

上海挑战赛由中国福利会少年宫联合上海市电化教育馆、上海市人工智能学会共同举办,同时大赛也得到了华东师范大学第二附属中学附属初级中学、零号车间创客工厂、上海好奇心教育科技有限公司的大力协助,以及华东师范大学软件工程学院、上海市青少年科学教育协会、上海教育出版社、北京来也网络科技有限公司、中奔(上海)教育科技有限公司等单位的大力支持。

启动仪式上,华东师范大学第二附属中学副校长施洪亮先生为本次活动致辞,中福会少年宫特级教师王颂赞代表评审委员发言,挑战赛以“公平、公正、公开”为原则,以“提升科学素养,提高竞技水平,增强创新能力”为宗旨,为学生搭建了一个相互交流和学习的平台。

挑战赛设小学、初中和高中(中专、职高)三个年龄组 ,参赛人数为2人一组,分为编程调试、现场操作以及RPA专项赛32强现场答辩环节。参赛选手需要模拟火星探测的发射、绕行、着陆的三阶段任务,通过编程计算地球轨道、太空轨道、火星轨道的路径,使设备可以在规定时间内自主完成场上所有随机抽签的任务要求。

赛场上,小选手们个个摩拳擦掌,准备“大显身手”,目光紧紧追随“火星探测器”的身影,反复确认它的行走路径,不厌其烦的在电脑上进行编程调试和修正,确保“火星探测器”能以最快的速度,最高的精确率完成任务,到达终点。“这次比赛让我对AI知识及应用有了全新的认识,也让我感受到发挥想象和创意,把学习到的人工智能知识运用到实践中去是一次多么快乐的尝试和体验。”“在为比赛做准备的过程中,我关注到了我国航天事业所获得的伟大成就,也对航空航天知识产生了兴趣……”小选手们纷纷表示。赛中学,学中乐,训练与比赛的过程,是选手们展现创造力和想象力的过程,也是促进和提升自主学习能力、团队协作能力和对科学知识的感知、应用能力的过程。

上海挑战赛的比赛结果将于7日内公布,入选团队将代表上海参加在北京举办的第四届全国青少年人工智能创新挑战赛。

我们的征程是星辰大海,天问一号火星探测是中国的火星探测任务的一个美好的开端,此次挑战赛只是我们参赛选手们接触航天,探测火星,学习应用AI知识探索未来的一个全新开始,只要我们仰望星空、脚踏实地,勇于攀登科技高峰,敢于战胜一切艰难险阻,我们必将携手实现科技强国的伟大梦想。 

2020年7月23日,海南文昌卫星发射场,长征五号火箭载着“天问一号”奔赴火星,开启了中国第一次火星探测任务。 一周后,美国的“毅力号”火星探测器也匆匆奔赴火星。为什么中美两国都要在这个时候开启火星探测任务呢?这就必须从火星说起。在人类认识宇宙的历程中,火星总给人无限的遐想。在古人还认为地球是宇宙中心的时候,火星有时由西向东“顺行”,有时“逆行”,而且运行速度、颜色和亮度也会发生变化。所以古代中国人认为火星“荧荧火光,离离乱惑”,称其为“荧惑”,在西方的占星术中,也有“火逆”的说法。其实,这只是因为地球与火星都围绕太阳运转,而地球的轨道在内环且运行速度更快,所以从地球上看火星,就会发现火星“逆行”的现象。当“火星冲日”,也就是太阳、地球和火星处于一条直线上时,太阳和火星分别位于地球两侧,这时的火星距地球相对比较近。这时也就是最好的观测和探索火星的机会,而这样的“窗口期”,每2.14年才会出现一次。这也就是中美两国会在同一时间发射火星探测器的原因。     但是,美国“毅力号”已经于今年2月在火星上着陆了,而咱们的“天问一号”也于今年2月抵达火星轨道了,为什么到现在都还轨道上“飘着”呢?原来,迄今为止,人类已经开展了40多次火星探测任务。与以往的任务相比,这次的“天问一号”不仅是中国首次火星探测任务,也是人类历史上第一次将对火星的“绕着巡”三步并作一步走的“壮举”。目前,“天问一号”的首选着陆地点是位于火星北半球的乌托邦平原。看到这里,好奇宝宝又要提问了:乌托邦平原在哪?为什么又要选择在那里着陆呢?来看这张火星地形图,红圈位置就是乌托邦平原。火星的南北半球地形差异巨大,南半球的地貌形成于行星大轰炸时期,大多是高地,且遍布陨星坑;而北部的平原比较平坦,地质年龄比较年轻,地壳也比较薄,是较为理想的着陆区域。历史上,“海盗2号”就曾在这片区域成功着陆,并发现了火星上存在霜冻现象。         近年来,随着人类的科技进步,我们对宇宙的探索成果也越来越丰硕。但对于我们普通人,恐怕没有太多机会来满足对宇宙的好奇——一方面,要理解对宇宙的探索成果,就需要专业的研究与解读。恰巧天文学是需要庞大的知识体系来支撑的学科,缺乏专业知识的我们,很难从中获取足够的知识和信息。                另一方面,市面上的天文学科普书大都是一个单册,而知识介绍也是按照天体分类来进行的——如卫星、行星、恒星、星系——像极了简易课本。诸如月球、火星之类的天体,能有几页的介绍就算很详细了。面对这些问题,我时常在想,要是身边有个知识全面,讲解又专业的天文馆就好了,最好还要有很多神秘又震撼的图片,还要有最新的知识。而现在,这套《宇宙认知大百科》就能让你把最棒的天文馆搬回家!          

又全又新的天文知识

构建立体的宇宙认知

这套书有非常全面系统的天文知识。就拿前面说到的火星来举例子,书中不仅详细地介绍了火星的大小、轨道、运行周期等知识,而且对诸如火星的山川、断层、峡谷和陨星坑等地形地貌都有非常细致的讲解。        而且,图书并不是简单将火星的知识堆砌起来,放到读者面前。而是用简介的文字和图标帮读者梳理知识。同时,针对时下取得重大进展的火星探索成果,图书进行了非常深入的讲解,所介绍的内容都更新至2020年,其新鲜程度远远强于普通天文科普书。地球与火星都形成于46亿年前,两者最初都具备孕育生命的条件,但却有截然不同的进化过程:地球孕育出了丰富多彩的生命,而火星失去了它的地质动力,也失去了绝大部分的水和大气。火星曾经也拥有海洋,但时至今日,火星的气候条件并不允许地表液态水的存在。然而最新的科学探测发现,在火星可能有大量地下水冰存在。火星地下有水,是否意味着火星存在或存在过生命,是否意味着火星是地球人的未来?解答这些问题也正是“天问一号”前往火星的原因。而以前盛传的火星上有“人脸”“金字塔”和“城市”的流言,也在今天高分辨率探测设备的识别下成为了历史。这样全面的介绍,全新的内容,正是这套书最大的特点。可以说是既全面又有重点,而且与时俱进。一个火星就能介绍得这么详细,而这套《宇宙认知大百科》居然有8个分册:《地球》《月球》《火星》《太阳》《太阳系》《银河系》《宇宙的边界》《宇宙的演化》。这其中有怎样的逻辑呢?要了解宇宙,首先就要观察宇宙。作为观察者,我们的观察方式肯定是由近到远,由简单到复杂,由表象到深入。这套书就是以这样的逻辑重新构筑我们的天文知识体系:地球,我们的家园。它是一颗普通的行星,也是孕育出无数生命的“奇迹之星球”。地球有哪些行星的共性,又有哪些独一无二的特点呢?月球,距我们最近的天然天体。它是天空中那一轮银盘,是望远镜下一片没有色彩的荒漠,也是影响和塑造地球的重要力量。   火星,地球的“兄弟”。曾几何时,在火星上也遍布河流与海洋,现如今却只剩下漫天的红色沙尘。太阳是如此强大,它赋予世间万物以生命。然而从宇宙的视角来看,太阳只是一颗又普通又小的恒星。     太阳系是太阳的“统治范围”,是目前我们可以直接探索的区域。在太阳系里,还有哪些奥秘需要我们进一步探索呢?银河系是更大尺度的天体结构。我们身处巨大的太空旋涡中,可知道小小的太阳系只是在其中的“偏远山区”?宇宙有多大?它有尽头吗?对于这些问题,科学家还无法回答,只能根据观测结果画出可见的宇宙的边界。   为什么宇宙会膨胀?什么是暗物质和暗能量?宇宙会不会有终点?要想知道这些答案,我们就必须了解宇宙的演化。   8个分册,从8个主题、8个层面来展开介绍宇宙,由近及远,视野逐步扩大,由表象到本质,内容彼此关联。专业品牌携手权威机构更适合青少年的宇宙百科这套《宇宙认知大百科》由美国国家地理(National Geographic)携手美国国家航天航空局(NASA)、欧洲空间局(ESA)等机构出品。美国国家地理以高品质的图片和生动的介绍享誉世界,而NASA和ESA是世界上最先进最权威的天文研究机构之一,它们“强强联手”,代表了这套书的品牌、品质与权威性。此外,这套书由中国科学院国家天文台等国内权威天文机构的知名专家翻译、审校。强大的译者和审校团队,最大限度地保证这套书在科学理论、科学知识乃至科学数据上的准确,也让文字内容更符合中国读者的表达习惯。这是一张银河系的照片。其中令人眼花缭乱的星云图像对应着各自的名称和数据、特点等介绍,包含着巨大的信息量。一旦弄错一点点,普通读者很难发现其中的谬误。这就全靠翻译、审校的专家老师严格把关了。除了知识上的专业性,这套书在介绍方式和表现形式上也将专业性体现得淋漓尽致。比如我们的太阳系在哪?在银河系的猎户臂上。这是一个简单但又很抽象的概念。要回答这个问题,我们首先得知道银河系长什么样,又是怎么运转的。通过示意图,我们知道银河系就像两个相扣的盘子,知道什么是旋臂,知道了太阳系的大致位置。然而事实上,银盘并不是完全平展的,而更像一张在高温下变形的黑胶唱片。书中的示意图能让读者对整个银河系的结构一目了然,也通过最直观、最高效地方式让读者了解天文学知识,也更符合青少年读者的阅读习惯,让小读者秒变天文知识小达人。而且,每册书中都有对应的术语表,让读者不仅能看个热闹,更能看出门道。               如此看来,这套书集专业的品牌、专业的机构、专业的内容和专业的审译团队于一身,是非常适合青少年的入门级宇宙百科。

2000多张珍贵图片

展现美妙震撼的宇宙之美

碍于图书尺寸和页码的限制,大部分天文科普书都只能为特定天体选一两张“特写”。这不仅很难满足让读者对极致的宇宙美图的追求,而且会有一定的重复性。而这套《宇宙认知大百科》采用了极富奢华的8分册组合,全套书超过700页,囊括了2000多张高清美图,在保证内容应有尽有的同时,也尽可能地为读者展现宇宙中各种天体和天文现象的面貌。        这是我们最熟悉的地球,火山在喷发瞬间的景象16开的大尺寸与超多的跨页大图相结合,配上128克高品质哑粉纸和顶级印刷工艺,对于原本应该惜墨如金力求简洁的科普书来说简直就是奢侈。但这些正是这套书想传递给读者的——展现美妙、神秘又震撼的宇宙之美,唤起读者对宇宙的向往!可是,宇宙对我们还是太过漫长、庞大又无法描述。比如,37亿年后,银河系会和仙女星系相撞,然后再过几十亿年,它们会融合成一个巨大的椭圆星系。这会是怎样的一种景象呢?书中结合现有科学依据,绘制了精致的科学想象图,让人仿佛身临其境,可以亲眼感受日月星辰变化万千的壮观。在仰望星空,参悟群星奥秘的过程中,人类发现了万物运转的规律,发展出多种科学技术,也逐渐了解了宇宙。这一切靠的就是人类对宇宙的好奇。今天,我们在好奇心的驱使下逐梦“星辰大海”;未来,人类将走出地球,漫游整个宇宙      

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北京时间2021年5月22日10:40,中国火星探测车祝融号沿登陆平台坡道驶下,踏上红色星球的大地上,正式开启火星探索之旅,它也使中国成为继美国之后第二个在火星上驾驶探测车的国家。

艺术家渲染的祝融号踏上火星

在这以前,美国已经成功发射了9次火星任务,其中包括派出5辆火星车探索火星表面。苏联也曾设法将探测器降落在火星表面,但未能成功在火星上控制火星车。

祝融号将在火星表面行驶,以收集周围环境的信息,并利用六种有效载荷进行科学探索,包括配置的地形相机、多光谱相机、地下探测雷达和地表成分探测器等。

  • 祝融号拍摄的第一批火星照片

祝融号是天问一号火星探测任务的一部分,该任务正在研究火星的各种特征,包括其形态、地质结构、土壤特征、水冰分布、组成、电离层、气候、大气物理和内部结构。

火星车开启探索任务后,天问一号的轨道器将在中继轨道上继续运行,从而为祝融号提供稳定的中继通信。

千里之行,始于足下,祝融号已经迈出了探索红色星球的第一步,祝它早日给我们带来关于火星的新发现。

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