迎中国航天日，近四百人探秘北京航空航天大学“月宫一号”基地

“人类什么时候可以在月球生活？”4月24日是第十个“中国航天日”，北京航空航天大学“月宫一号”科普基地向社会开放、全天接待公众参观，活动现场，好奇的观众最关心的是这个问题。

除了这个研究探索人类地外生存的实验室，新京报记者从北京航空航天大学了解到，今年春季学期，国内首个月球科研基地“数实混合泛在教学平台”在北航投用，该基地将“月球地表”搬进了大学课堂，未来还将面向中小学生共享开放。

4月24日是第十个“中国航天日”，北京航空航天大学“月宫一号”科普基地向社会开放。 新京报记者李木易 摄

小“航天迷”从山西慕名而来

4月24日的北航校园内热闹非凡，除了匆匆上课、做实验的大学生之外，也不乏小学生的身影，因为恰逢中国航天日，不少中小学以集体的形式进入高校进行参观学习。上午，“月宫一号”科普基地内人头攒动，学生志愿者全程解答参观者的疑问。

据介绍，“月宫一号”是国际宇航科学院院士、北京航空航天大学生物与医学工程学院教授、博士生导师刘红主持研发的空间生物再生生命保障系统地基综合实验装置，是世界上首次成功实现了四生物链环的人工闭合生态系统，完成了世界上时间最长闭合度最高的密闭生存实验——“月宫365”，不仅是我国航天科技的骄傲，更是人类探索地外生存的里程碑。

为让公众更好了解基地，北京航空航天大学在现场安排了志愿者导览。 新京报记者李木易 摄

“‘月宫一号’用来研究人在太空长期生存所需要的生命保障系统，我们在这个环境中构建了人工闭合的生态系统，可以保证人类在生态系统中生存所需要的氧气、水、食物，且都可以循环再生。我们希望通过公众开放日，让更多对航天感兴趣的人有机会来到这里，近距离感受高端、前沿的科研成果。”刘红表示，一方面希望通过科普激发公众对人类探索太空的兴趣和关注，这有利于建立中国航天事业发展的民间基础；另一方面希望让航天的兴趣根植于少年儿童的内心，令其长大后可以有机会积极投身于航天事业中。

因为是工作日，上午在“月宫一号”基地内参观的人以中老年人居多，但在众多成年人中，一名小男孩格外引人注目，他和母亲一边参观一边逐个和实验舱合影留念。“孩子对航空航天知识特别感兴趣，4月初得知这个开放日，我们特意请了假，从山西太原赶过来参与。”母亲李女士告诉记者，孩子刚上六年级，他从不错过每一次神舟飞船的发射直播，家里也有很多航模，为支持孩子的热爱，她不仅带孩子参观了太原卫星发射中心，还趁寒暑假来京参观，仅北京航空航天大学就来了三四次，“所有与航空航天相关的博物馆都看了”。

“‘月宫一号’未来会登上月球吗？”“植物舱里面温度是多少？”当日，预约来访人数接近400人。现场，好奇的观众纷纷提问。为让公众更好了解基地，北京航空航天大学在现场安排了志愿者导览，生物医学工程专业博士二年级学生侯思瀚是志愿者之一。“大家问得最多的问题还是我们什么时候可以登月、上月球生活。”侯思瀚笑着说道，他给大家讲解了我国的登月规划以及科研人员的努力。

把“月球表面”搬进课堂，学生于“虚实”间沉浸式学习

墙面上是“2035年月球科研站”的规划图。 新京报记者李木易 摄

“看，月球车动起来了。”中午，在北航新投用的、国内首个基于月球科研站的数实混合沉浸式泛在教学平台（“Lunar-X”）内，当自动化科学与电气工程学院研一学生邓晨晖将程序输入数字实验教学系统内，一键启动，实验室大屏幕上的虚拟月球车和现实中的月球车同时运行，按照规定的任务自动行驶，同时在虚拟系统中实时返回实体月球车的运行状态。而轨道一旁的3D打印机正在按照学生们的指示打印月球车零件，这些零件将用在另一辆月球车的装配上，进而，在模拟月球环境中行驶，而这正是该基地最吸引人的场景，学生们仿佛置身于月球进行学习。

“总有路过的学生好奇，问我们怎么样才能在这里上课，这是国内示范性的虚实融合泛在教学平台， ‘泛在’即广泛的存在，学生们可以随时随地在线上平台开展学习、完成虚拟实验。”现场，平台负责人、北航自动化科学与电气工程学院副教授崔勇介绍，这是北航团队以提升学习者学习能力为核心，以新一代信息技术为依托，有机融合数字孪生、增强现实与智能交互技术，建成的国内首个虚实融合的月球教学平台。平台由北航自动化科学与电气工程学院（崔勇、胡庆雷、郑建英、高晓辉等）和新媒体艺术与设计学院（苗建军、沈旭昆、庄维嘉、孙振西等）联合研发。

据介绍，这一教学平台覆盖了“星球车虚拟设计-仿真测试-星球车实体设计-星球实景”全链条学习过程，实现了“虚拟现实VR平台、混合现实MR平台、虚拟仿真平台、实体平台”四类平台的有机融合。记者现场体验发现，“虚”是指学生们可以在线上利用数字教材、进行数字化学习、虚拟实验，操控虚拟月球车；“实”是指这里不仅依比例还原了月球表面的原始场景，还搭建了供月球车行走的轨道，使学生可以进行越障、避障、自主导航、路径规划、智能感知等实验。而一侧墙面上的“2035年月球科研站”的规划图，让学生们对我国未来探月工程有了使命感和责任感。“在这种沉浸式的教学平台进行学习和科研，学生有了更加浓烈的兴趣和身临其境的沉浸感。”崔勇说道。

崔勇在依比例还原的月球表面场景上演示月球车。 新京报记者李木易 摄

崔勇介绍，这学期，北航依托这一平台开设了校级通识课《星球车技术导论》。他还带领团队在平台开展多款星球车设计实验，目前星球车已历经两次迭代，实现了在月球表面环境的自如穿梭，“结构设计、零件加工成型组装、轨迹预测算法等工作，均由团队学生自主完成。”他介绍，目前线上教学系统和数字教材已在线发布，下学期平台计划面向高校及中小学共享开放，“下学期计划两种方案并行，一方面持续优化大学课程设置，吸引更多同学进入沉浸式月球课堂，另一方面联合中国人民大学附属中学、北航实验学校等开设相应课程、开展科普活动，实现大中衔接、贯通培养。”崔勇说道。

新京报记者 刘洋

编辑 缪晨霞 校对 杨许丽