24小时“建造”一座火星研究站?这是北京王府学校学子在ISSDC设计大赛的奇思妙想

  

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24小时可以做什么?如果他们说,可以在火星上“建造”一座容纳400人居住的研究基地,你是不是觉得这想法天马行空、不可思议?但这群还在读高中的北京王府学校学子却做到了。或许等到2065年,他们今天做的这份努力将真实的呈现在世人面前。

  11月7-9日,第28届ISSDC国际太空城市设计大赛中国区总决赛在杭州盛大举行。近200名来自全国顶尖高中的优秀参赛选手齐聚一堂,分别组建四个48人的临时公司,通过24小时极限挑战的比赛方式,碰撞科学智慧与思维火花。

  本次决赛以“在火星表面的天然熔岩管中建造一个能够容纳400名居住者的研究型基地”为主题,以此展开为期三天的激烈角逐。最终,北京王府学校七名学子所在的Rockdonnell参赛公司,以优异的表现获得了2020-2021年度ISSDC中国区决赛亚军。

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  国际太空城市设计大赛(International Space Settlement Design Competition,简称ISSDC)起源于1984年,最早由美国一群对航空航天领域有兴趣的教育工作者发起,迄今为止已有三十多年历史。从1994年成功举办第一届国际太空城市设计大赛起,ISSDC一直获得NASA、波音公司、美国宇航学会、JPL实验室等机构和企业的大力支持。并已发展成为影响世界五大洲几十个国家的大型赛事,是全球太空领域内最高水平的竞赛,也是集合知识种类最多的综合赛事。

  参加ISSDC比赛的学生,首先需要组成12人的团队完成初赛。顺利晋级决赛后,会在现场与其他学校参赛者临时组建48人的公司,并合作完成任务挑战。比赛内容以科学知识为基础,其方案需包括外设、运营、自动化、人居和商业开放五大板块,并按照决赛现场公布的RFP比赛要求的细则,完成自己公司的太空城市竞标方案和最终演讲。


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夜未眠的挑战,

跳出舒适圈的王府学子


  为了让初次见面的战友们快速了解彼此,找到高效有序的合作方式,组委会在赛前举行了“破冰”仪式,并以小组为单位展开公司内部核心管理层竞选。来自全国各地的优秀高中生纷纷展示出自己的硬核实力。可以说,竞争的火药味从这一刻开始蔓延。

  王府学子们也按照各自擅长和感兴趣的领域,分别进入外设、运营、自动化等小组担当重任,开启挑战24小时的决赛征程。来自高二2班的谢雨恬说:“从未觉得24小时过的如此快,如果我们在设计初期仔细研究官方RFP任务书,就可以避免在赛时过半的凌晨再对设计方案进行大量修改重建,这项挑战真的不简单。”

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  谢雨恬和张懂所在的外设小组,主要负责本次火星研究基地的整体外部结构和内部细节布局的设计工作。然而在比赛过程中,组员们为了赶进度,在缺少沟通与协作,没有全面考虑组委会提供的RFP任务书要求的情况下,导致初期方案出现了偏题的情况。

  所幸在当晚8点的第一次模拟测评时,专家评委发现了这个问题并及时纠正,才有了最终的完美呈现。这个经历也让大家明白,设计方案与科学研究一样,要从实际需求出发,不要过度渲染效果,只有真正贴合计划并用于实际的方案,才是被真正需要的。

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公司内各小组成员分工有序、通力合作


  伴随着结构布局等内容的不断深化,其他各小组也在与时间赛跑,在互相协作的磨合中,经受着体力与思维的双重挑战。高二3班的刘洪麟所在的运营组,就与其他各组的工作有着千丝万缕的关联。

  刘洪麟说:“我们在制定商业报价表时,要充分考虑市场变动等因素,因为这是一份将在2065年实现的计划,要结合设计稿中各环节、各部门的变化和时间因素来调整报价和预估成本,每一次核算都要耗费大量时间和精力,24小时真的不够用。”所以,刘洪麟早早就做好了要彻夜赶工的准备,不断与外设、自动化小组深化修改内容,并一直坚守岗位到决赛结束。

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凌晨三点的决赛现场,养足精力继续冲刺


  同时,负责自动化小组机器人研发工作的王府学子袁晔、王宪德、李泽铨、余嘉豪同学对此也深有体会。袁晔说:“我们的工作主要为研究站的正常运作和人居服务提供科技化支持,为此我们从家用和工业等实际需求出发,研发制作了送餐做饭机器人、维修清洁机器人、环境勘探检测机器人、救援运输等功能分类众多的机器人,以满足研究站的不同需求。”

  但同时,他们也因为初期方案远离RFP任务的要求过度重视工业构建,在决赛至凌晨的最后12小时,将自动化制作重心从工业区逐渐转移到实验室,在分秒必争的同时,经受住了意志力与专注力等多重考验。

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  可以说,这份坚持和付出是同学们对科学研究的热爱和注重学术能力提升的最好体现。“这次比赛不仅提升了学生的格局,开拓了国际视野,也让他们对人类命运共同体有了更深入的认知和理解。”亲历比赛过程的带队老师王恩飞,对同学们的现场表现称赞连连。


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注重培养科学素养,

潜移默化提升学术能力


  都说台上一分钟,台下十年功。这是王府学子第二次参加ISSDC太空城市设计大赛,而关于这场比赛的准备工作早在上个学期就已展开。据项目指导老师张扬介绍,受新冠疫情原因的影响,在上学期开展线上教学期间,同学们充分利用课余时间进行了相关知识的学习储备,并远程完成了初赛40页英文方案的准备与制作。

  老师们也通过PBL项目式学习的方式,以太空城市设计为核心,从太空重力系统、模拟氧气、离心力、万有引力等知识的学习介入,到人体呼吸系统、物理和生物等相关内容学习,以及往届太空城市大赛分析和竞赛要求等培训,一步步带领同学深入研究,共同探索设计太空城市的多种可能。

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袁晔、张懂同学制作的“太空飞船”模型


  而作为一场跨学科融合的国际竞赛,同学们掌握的知识还包括:物理力学、生物学、化学材料、工程设计、3D建模、会计和商业报表、卫星通信的基本运行原理、自动化设计等学科内容。

  同时,为了方便资料收集,老师们也提供了非常详尽的英文书单和文献资料。可以说,在项目研究期间不仅提升了大家的学科核心素养和学术能力,还帮助同学们的英文听说读写能力得到了有效锻炼和提高。

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谢雨恬同学设计的空间结构布局图


  王府学校一直非常重视学生科学素养的培养,通过研究风洞设计、微生物燃料电池等项目,结合学生培养目标进行教育教学整体规划,在积极开展教师培训的同时,科学家进校园、举办王府科学节等活动,组建机器人社等科技类学生社团,营造良好的学术氛围,为学生提供自主尝试、自主学习的平台。

  正如刚参加完决赛的袁晔同学所说:“在比赛过程中发现自己的优缺点,肯定自己的优势和能力,通过感兴趣并擅长的领域去尝试,将书本中学习的知识变为真实可用的信息,通过实践的方式去深入理解其背后的意义,这本身就是一次难得的机会,未来我还会再次挑战!”

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  24小时,1440分钟,86400秒,一场比赛给予同学们的成长经历,是不可复制和不可取代的。将兴趣和爱好变为自己为之奋斗的事业也是一件幸福的事,希望未来能够有更多的同学加入到太空资源的探索事业中,为全人类的发展贡献自己的才智和能量。让我们一起用太空探索的热情去拓展国际视野,永远充满想象力,永远充满开拓精神!

  What can be accomplished in 24 hours? Well, since you asked: What if someone said that a research base on Mars can be "built" to accommodate 400 people. Do you think this idea is unbelievable or mind-boggling? As it turns out, a group of BRS high school students did just that, and, perhaps by the year 2065, their accomplishment in 2020 will come to fruition.

  The 28th International Space Settlement Design Competition (ISSDC), 2020-2021 Chinese National Finals competition was held in Hangzhou on November 7-9. The ISSDC is the world’s premier aerospace engineering competition for high school students, attracting thousands of students from across the world who submit SpaceSet design proposals in order to compete every year.  The ISSDC competition involves a wide-range of subjects-mathematics, physics, chemistry, materials, celestial bodies, aerospace, architecture, biology and many more-and tests participants’ mastery and application skills in automation, CAD mapping, 3D modeling, accounting and business report, life support systems, Gannt charts, etc. 

  This year, approximately 200 outstanding contestants from several top-tier high schools across the country were grouped into four temporary ‘companies’ of 48 participants. Based on the premise of "Building a research base capable of accommodating 400 occupants in a natural lava tube on the surface of Mars", participants engaged in exchanges and scenarios, weighing similar and differing scientific wisdom and ideas. During the 24-hour extreme challenge, BRS’s team Rockdonnell Company exhibited outstanding performance and earned 2nd place, performing very well in a series of challenges: modeling, data collection, equipment and instrument designing, and experimental data analysis. They also showcased their competence and collaboration skills, leadership, communication, critical thinking, business sensitivity and writing and speaking in English throughout the competition.

  Congratulations to all on a job well done!

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中文不好可以报读北京王府学校吗?

北京王府学校可招收外籍学生,如果是拥有外国国籍的学生可以进行报读。如果是本国国籍,中文不好也可以报读,因为学校采用的中英双语教学,安排有外籍教师任教,中文不好的学生也可以正常参与学习。

王府学校都在哪个学习阶段有招生?

北京王府学校招生阶段主要有:幼儿园、小学、初中、高中,可以满足各个年龄段孩子的求学。

北京王府学校提供什么类型的餐饮?

学校为幼儿园及小学部提供搭配好的营养餐,为初中、高中部提供种类多样的中西餐及清真食品供学生自由选择。

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