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[蘑菇云创客空间] 太空挖矿?戴森球?我竟然听懂了!

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131026分,嫦娥四号探测器在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内 自主着陆,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。

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110日 ,BBC等外媒报道,加拿大发现15亿光年外重复无线电波,并称这些讯号的来源未知,但不排除是外星智慧的迹象。报道一出,在全球范围内引起轩然大波,不少网友纷纷猜测,这是否是外星文明发射的信号?

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类似的故事还在继续,神秘的外天空有太多未知和惊喜,深深的吸引着全球科学家们前赴后继的去探索,其实许多人对外太空同样充满了好奇,只是苦于没有机会接触,117日,蘑菇云创客空间有幸邀请到中国科学院国家空间科学中心研究员 李明涛;微小卫星创新研究院,微纳卫星研究所研究员周美江;指数深空相关负责人;火星学会相关负责人一起,和大家分享了神秘外太空的那些事儿。

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没能到场的小伙伴不要着急,接下来和粒子姐姐一起来回顾一下吧!

李明涛——揽星九天 小天体的操控与利用

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一、什么是小天体呢?

小天体其实就是行星和彗星,流星体是直径在10米以下的行星和彗星(又说30米以下)

二、为什么要研究小天体呢?

1. 小天体是太阳系的化石
太阳系最初是一团星云,经过漫长的时间才演化成太阳和八大行星。如果把太阳系形成过程看成一栋大楼的话,小天体就是建造大楼剩下的碎砖和碎瓦。因小天地本身温度低等因素,保留着太阳系形成时最原始的物质,这为研究太阳系的形成和演化提供线索。

2.小行星的科研意义很强

地球上的生命是如何形成的呢?有几种不同的假设
1. 是由地球本身产生的
2. 由外太空带来的
3. 在地球产生,但构成生命的物质是由外天空形成

3.太空预警——地球生命不能承受之殇
小天体会在毫无察觉的情况下陨落,其产生的威力会造成巨大损伤并引发环境变化,如引发海啸。
2013年,直径20米小行星坠落在俄罗斯,造成1200多人受伤,其威力当量30颗广岛原子弹;最广为人知并证实的小行星撞击地球事件,约6500万年前,直径十公里的小行星撞击地球,导致70%的动物灭绝包括恐龙在内(恐龙灭绝的假说)

4. 经济价值:太空采矿
小行星资源真实存在,主要有3类:
1.氢氧化合物,可作为太空燃料;
2. 金属(铁、镍),可作为太空工业的原材料;
3. 铂金小行星、钻石小行星

从太空取样,成本高昂。日本宇宙航空研究开发机构于2003年发射的小天体隼鸟号 , 总投资2.5亿美元,带回地球约1500个物质微粒,单个微粒尺寸约为千分之一毫米,平均单个微粒耗费约17万美元。

关于如何规模性资源利用,李明涛研究员提出了新的想法:小天体自然轨迹与地球很接近,可以提前交会小天体,四两拨千斤,将小天体引入大气层,之后靠大气减速,安全带回地球指定区域上空。期望将人类揽月摘星的梦想变为现实。

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三、如何实现揽星?

要将揽星九天计划从任务构想变成现实,需要攻克四大关键技术。

    1. 小尺寸小天体搜索发现技术
    基于目前的地基观测设施,目前已经发现了超过30%的直径140米以上的小天体。揽星九天计划的操控对象是直径为1-10米的小天体或者大尺寸小天体上的矿石。

   2. 小天体操控任务设计技术
    小天体操控任务设计主要解决捕获目标遴选、全程轨迹优化与制导、任务总体指标分配等问题。

    3. 小天体操控平台设计技术
   将新型防热减速机构安装在捕获的小天体上,并且确保机构能够在轨展开,是操控平台设计需要重点考虑的技术。

    4. 大气进入与防热减速机构技术
如何操控小天体安全穿过大气层,并减速到安全着陆的速度。

周美江——认识+合作+领航

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上海微小卫星工程中心成立于200312月,是中国科学院与上海市共建的具有独立法人资格的非盈利事业单位,其前身是19993月由中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海技术物理研究所联合上海航天技术研究院、上海电信等单位组成的中国科学院小卫星工程部。20147月,中科院启动"率先行动"计划暨分类改革,上海微小卫星工程中心成为院内首批五个试点创新研究院之一,同年10月经中科院党组批准成立中国科学院微小卫星创新研究院。2017822日,中国科学院正式发文成立中国科学院微小卫星创新研究院。同年926日,中国科学院微小卫星创新研究院正式揭牌成立。
微小卫星创新研究院,微纳卫星研究所研究员 周美江为大家介绍了微小卫星院相关工作的过去并展示了相关成果,立足当下和来宾进行了分享,展望未来号召更多的人加入航天探索。

蒋程宇——指数深空,我们如何在深空增长工业

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如果用某一个东西将太阳包住,是不是可以接收太阳所有的能量?
是不是觉得这句话太扯?
其实还真的有这样一种东西——戴森球。

牛津大学物理学家阿姆斯特朗宣称他仅用人类已经掌握的技术,为戴森球的建造设计出一套精妙而又异常简单的方案。方案通过获得能量——在水星采矿——将原料送入轨道——制造太阳能收集器——汲取能量,五个基本建设阶段,同时使用循环进行的方式,还能使建造速度产生递增的效果,甚至是指数级递增。按照他的计算只需40年就可以完成戴森球的工程,换句话就是只需56代人的时间就可以实现包住太阳,并收集太阳全部能量。

戴森球本质是包裹恒星开采恒星能的人造天体,是弗里曼·戴森在1960年就提出的一种理论。这是一个利用恒星做动力源的天然的核聚变反应堆。 戴森球是一种设想中的巨型人造结构,这样一个球体是由环绕太阳的卫星所构成,完全包围恒星并且获得其绝大多数或全部的能量输出。戴森认为这样的结构是在宇宙中长期存在并且能源需求不断上升的文明的逻辑必然,并且他建议搜寻这样的人造天体结构以便找到外星超级文明。从那时起,各种各样的设计,包括建造人工天体或一系列这样的结构以便包围太阳,便不断地由一些狂想的工程学家或科幻小说所提出,并冠以戴森球之名。

那么如何造出戴森球呢,一段视频带您来回顾下吧~


最后火星学会相关负责人和大家分享了火星和太空探索的相关知识。

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火星学会是世界上最大和最有影响力的非营利性太空倡导组织,致力于促进人类探索和移居火星。由罗伯特·祖布林博士(Dr. Robert Zubrin)于 1998 年成立,组织致力于教育公众、媒体和政府更好的了解探索火星,并宣布今年三月份火星学会将举办中国区成立发布会,号召更多人前来参与,届时祖布林博士也将会参与,感兴趣的小伙伴可以持续关注下。

活动结束后,蘑菇云创客教育的小伙伴借此机会,和专家们进行了深入交流,并向大家介绍了我们的教学套件。专家们对蘑菇云创客教育给予高度的赞扬,并针对套件提出了很多专业性的建议。

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探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是中国人民不懈追求的航天梦。作为一家教育相关的企业,能够吸引和鼓励更多的青少年了解宇航科学和空间技术,宣传航天科技知识,扩大青少年的科学视野,提高他们的科学思维能力,创造力和丰富的想象力,从而有益于造就一支具有良好科学素质的航天后备队伍。是责任也是一种荣耀。

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国家对于外太空的探索还在继续,蘑菇云创客教育对教育的探索也在继续~


———————  正文完    ———————


教育的目的是为了培养学生协作能力、沟通能力、批判思维以及创造力,其中最核心的是创造力,蘑菇云创客教育作为国内为数不多的一站式创客教育服务供应商旨在培养孩子的创造力。

为让学生们在课堂上学习到的知识更好地连接现实世界,蘑菇云将指导学校规划、建立、运营自己的创客空间。并根据学生年龄段的不同,在设计与布局上进行了区分

小学创客空间注重趣味性,

强调互动场景;

初中创客空间注重实用性,

强调学习场景;

高中创客空间注重技术性,

强调应用场景;


在内容上, 蘑菇云和国内一线创客名师联手,编纂了一系列适合国内创客教育的教材。并拥有一套完整的创客教育课程体系,包括课程内容及教具,课程培训,技术答疑。同样根据学生年龄段的不同,在课程分类与设计上也会有所区别。

小学通过游戏化和体验化的方式来开展,要以“玩中学”为主。

初中引导学生在实际动手过程中进行探究式学习,促进“做中学”。

高中基于问题和设计的学习,需要教师为学生创设相关的真实情境,使高中生在“思中学”。


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