“超出预期！”在今天举行的第十五届上海未来工程师大赛“航天工程师”的赛场上，许多评委都用这句话表达了对学生作品的欣喜之情。航天工程师是今年上海未来工程师大赛新增的项目，一经推出便广受欢迎，四万多人的报名参赛人数也创下大赛举办起来的人数之最。

作为欧洲空客基金会的面向全球设计大赛项目，本次大赛中的优秀作品还将与其他国家的学生一较高下，不过评委们对此似乎并不太担心。“这些作品惊艳了我们，相信在世界舞台上也不会逊色。”评委们说。

系统性思维解决宇航员衣食住行

这次，航天小工程师们要使用计算机图形设计软件，为两名宇航员设计一个月球营地并说明月球基地的运营机理。

“这里是有机蔬菜种植园，宇航员们可以吃上新鲜绿色蔬菜；这里是通信塔，他们可以和家人联系；这里是逃生装置，一旦发现险情，宇航员就可以从这里返回地球……”华东师范大学附属小学三年级学生翟悦凝正清晰地向评委阐述她的设计思路。在她展示的、只有两个手掌大小的设计模型中，却规划有天文望远镜、岩石仪、远程通信仪、植物培养器等五个区域，既考虑到宇航员工作的需求，也关注他们生活地的安全、舒适。

▲翟悦凝正清晰地向评委阐述她的设计思路。

“今年参赛学生的特点是系统性思维特别强，可以说方方面面都考虑到了，而只有拥有扎实、丰富的航天知识，设计才能有的放矢。”大赛评委、原上海航天技术研究院总法律顾问冯鸿彬说。

比如，翟悦凝设计了天文望远镜，这是因为和地球相比，月球缺少大气层，太空观测更为精准；同时，她希望月球基地的能源来源能够就地取材，因此设计了岩石仪，就是想把月球表面的岩石通过某种技术转化为能量，供给人类使用。

高中组中一个高分设计项目中，涵盖了出行系统、通讯系统、闭环生物圈、水处理系统、逃生系统等，其完整性程度之高让评委大为惊叹，甚至认为如果加入开源硬件后，这个基地就能真的在月球上运行起来。

创新思维为中国探月工程提供新思路

“老航天”被学生的设计惊艳到的事，在昨天的大赛中发生了不止一次，冯鸿彬说，一些设计能为中国未来的探月工程提供新的解决方案。

基地、月球车、宇航员，在航天人的思维惯性中，这三个主体一定要分开设计，但一位同学却想出了“房车”的概念，即把基地嫁接到月球车上，让宇航员乘坐月球车去探索。这样一来，人机协同，能精密探索的范围就扩大了。

然而，这样沉重的月球车如何能发射上天呢？我国空间站的建设方式，是通过每一次火箭发射携带一定量的建筑材料，到太空中拼接完成。但在上海市市西中学黄智霖的脑海里却有另外一个方案，他想到的是用一种可充气的柔性材料建造空间站，这种材料只需一次火箭发射就能运送上天，到达目的地后充气成屋。

▲黄智霖和他的柔性材料空间站。

“这样柔软的房屋如何抵御月球上的陨石撞击呢？”评委问。

这也难不倒黄智霖，原来这种材料还能分泌一种粘性纤维物质，月球上的沙土粘到它，就能具备类似混凝土的刚性。

“这些学生的想法并不是异想天开，事实上很多航天问题的解决并不是通过科研突破，而是通过工程学思维。”上海宇航系统工程研究所高级工程师邱宝贵说，“而中国在实现‘绕、落、回’的探月工程后，下一步或将启动载人登月计划，学生们的设计很可能会被用到这一工程中去。”

中国航天事业带动学生探索宇宙的热情

尽管是今年刚推出的新项目，但“航天工程师”板块毫无“青涩”之感，相反，成熟、专业的作品比比皆是，之所以出现这样的情况，邱宝贵我国近年来航天事业取得的巨大成就有关，让更多潜在的航天工程师成长起来。

“神舟飞船、中国空间站、探月工程乃至未来的火星探测工程，有大量的文献资料和新闻报道可以查阅，这些知识成为孩子们课堂外的重要学习材料，能有这么多高水平的作品也不奇怪了。”邱宝贵。

另外，影视、游戏的发展也让孩子们在面对太空这件事有着和这一代航天人不同的想象力。比如在设计思路上，这些作品中鲜少看到从地球带资源到太空的，更多的是在就地取材的理念下对新材料、新的资源配置方式的想象。黄智霖就说，这是游戏《使命召唤》给他的灵感。

孩子们还特别重视对宇航员的保护，在采访中，许多学生都表示看过《重返地球》《地心引力》和《火星救援》。

据悉，这次大赛中评选出的优秀作品将推荐参加更高级别的赛事，明年将有更多太空设计主题的航天工程师大赛等待着学生参与。

作者：沈湫莎
编辑：郝梦夷
责任编辑：许琦敏

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