第19 屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽 FLL 機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽課題研究要求 注意: FLL 工程挑戰(zhàn)賽對(duì)每支參賽隊(duì)按機(jī)器人挑戰(zhàn)賽、課題研究答辯、技術(shù)問(wèn)辯、團(tuán)隊(duì)合作 四部分進(jìn)行評(píng)價(jià)。比賽總冠軍將是總分最高的隊(duì)伍。課題研究答辯時(shí)需要陳述以下四部分內(nèi) 容并回答評(píng)委的提問(wèn)。陳述時(shí)間 （包括準(zhǔn)備時(shí)間）不超過(guò)5 分鐘。 在FLL “太空之旅”課題研究中，參賽隊(duì)要 ? 選擇一個(gè)與在外太空生活和工作時(shí)為了維持生命、健康和快樂(lè)相關(guān)的主題； ? 設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)你們所選主題的創(chuàng)新性解決方案； ? 與他人分享你們的方案。 思考 太空之旅很刺激也很神奇，隊(duì)員們可能沒(méi)有怎么想過(guò)在那里會(huì)遇到的各種問(wèn)題。 你們隊(duì)本賽季的研究課題就與這些問(wèn)題有關(guān)，下面是兩個(gè)實(shí)例。 太空里的玉米餅 Rodolfo Neri Vela博士是一名工程師和科學(xué)家。1985年，他成為第一個(gè)進(jìn)入太空的墨西 哥人，這使他的職業(yè)生涯達(dá)到了新的高度。他在亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)上幫助部署通信衛(wèi)星， 在太空行走，并進(jìn)行了許多其他的實(shí)驗(yàn)。但他選擇的太空食品菜單將永遠(yuǎn)改變宇航員的飲食 方式！ Neri Vela博士要求美國(guó)宇航局食品科學(xué)家在菜單中加入玉米餅，這意味著這種最基 本的拉丁美食將首次在太空中飛行。為什么說(shuō)這是一種突破？太空食物很重要，原因很多： 最主要是為宇航員提供營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)也可以在一個(gè)非常狹窄的環(huán)境中為宇航員帶來(lái)一點(diǎn)家的感 覺(jué)。許多宇航員說(shuō)他們?cè)谔罩谐允裁炊紱](méi)味道，所以好吃的食物可以讓宇航員多吃一點(diǎn)以 保持健康。但食物的味道不是唯一的問(wèn)題，還要確保對(duì)宇航員和航天器來(lái)說(shuō)是安全的。食物 怎么會(huì)傷害航天器？仔細(xì)想想，如果漂浮的食物碎屑進(jìn)入敏感的電子產(chǎn)品會(huì)發(fā)生什么？玉米 餅是一個(gè)真正的突破：宇航員現(xiàn)在有一種面包，幾乎沒(méi)有面包屑，可以用來(lái)包裹很多其它食 物，比如雞蛋、花生醬和果凍等。這個(gè)玉米餅的選擇迅速走紅！因?yàn)樵谔罩心軗碛悬c(diǎn)“家” 的感覺(jué)真的很重要。要知道，對(duì)宇航員和航天器做出的每一個(gè)決定都會(huì)產(chǎn)生巨大的后果。 失重馬拉松 美國(guó)宇航員Sunita Williams應(yīng)對(duì)各種極端挑戰(zhàn)已經(jīng)習(xí)以為常。她畢業(yè)于美國(guó)海軍學(xué)院， 是一名經(jīng)驗(yàn)豐富的飛行員，駕駛過(guò)30多種飛機(jī)，也是一名成功的運(yùn)動(dòng)員。她曾在太空中度過(guò) 了數(shù)百天完成各種任務(wù)。這樣就圓滿了嗎？并不是。2007年還有一條記錄尚未被打破。誰(shuí)能 在太空中進(jìn)行第一次馬拉松比賽？沒(méi)錯(cuò)，4月16 日，Suni在國(guó)際空間站的跑步機(jī)上參加了波 士頓馬拉松賽，跑完42.2公里（26.2英里）。宇航員每天在減重和微重力下使用骨骼和肌肉 1 至關(guān)重要，否則，他們的肌肉會(huì)失去力量，骨骼也會(huì)變得脆弱?？臻g站上的大多數(shù)宇航員每 天鍛煉大約兩個(gè)小時(shí)，以防止肌肉和骨骼的損失。Suni的馬拉松花了4個(gè)小時(shí)多一點(diǎn)，這是 一件很了不起的事！為了防止飄走，她是用巨型橡皮帶把自己綁在跑步機(jī)上的。當(dāng)?shù)厍蛏系?參賽者溫度為9°C （48°F ）且有微風(fēng)的天氣中進(jìn)行比賽時(shí)，Suni在以27,000公里/小時(shí)（17,000 英里/小時(shí)）的速度繞地球運(yùn)行的空間站里參賽。事實(shí)上，當(dāng)她的姐姐Dina Pandya和宇航員 Karen Nyberg正在地球上進(jìn)行波士頓馬拉松比賽時(shí)，Suni已經(jīng)繞地球飛行了兩次以上。Suni 的馬拉松不只是一個(gè)宣傳噱頭，在太空中保持健康是非常必要的，Suni要告訴大家的是，無(wú) 論在地球上還是在太空中都需要鍛煉身體。 確定研究課題 你們是否想過(guò)在宇宙飛船、國(guó)際空間站、月球表面或其它星球上生活會(huì)是什么樣子？如 果你在那里呆上一年或更長(zhǎng)時(shí)間又會(huì)如何？你們隊(duì)要想想在外太空生活和工作時(shí)為了維持 生命、健康和快樂(lè)的所有事情。要記住，外太空可不是什么好玩的地方：大部分空間幾乎是 完全真空的，就是說(shuō)沒(méi)有空氣，而且太陽(yáng)系中任何衛(wèi)星或其它行星都沒(méi)有適合人類(lèi)呼吸的大 氣。 別忘了，很多太空之旅持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，去火星的往返旅程可能會(huì)讓人類(lèi)花費(fèi)三年之久。 所以，你設(shè)計(jì)和建造的任何東西都必須工作得很完美，或者有一個(gè)備份系統(tǒng)。你的設(shè)備必須 反復(fù)測(cè)試，你甚至需要考慮到在離地球數(shù)百萬(wàn)英里之外修復(fù)損壞的設(shè)備需要帶什么修理工 具！ 聽(tīng)起來(lái)像是有很多工作……，是的！將少數(shù)人送入太空需要地球上成千上萬(wàn)的人，包括 工程師、數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和技術(shù)人員。它還需要團(tuán)隊(duì)和國(guó)際合作，因?yàn)樵谔罩猩詈凸ぷ?是復(fù)雜和昂貴的。 但是，回報(bào)是無(wú)可估量的！當(dāng)人類(lèi)進(jìn)行像太空旅行這樣的挑戰(zhàn)時(shí)，我們會(huì)學(xué)到各種新事

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