第1课 揭秘火星车
欢迎来到第1课:了解火星车。今天,我们将深入探索火星车的激动人心的世界——火星车是我们人类在红色星球上的远程探测器。我们将了解它们的演变、功能以及它们所代表的科技奇迹。此外,你还可以发挥创意设计自己的火星车,并通过讲解你的独特设计来锻炼你的演讲技巧。准备好从你的教室里探索火星吧!
学习目标
了解火星车的演变历程和探索目的
通过设计自己的火星车来发挥创意
通过分享和讲解火星车设计来提升演讲技巧
所需材料
火星车图片和技术规格资料作为参考
关于火星车历史的纪录片视频
可上网的电脑,用于查阅资料和观看纪录片
用于教学的演示幻灯片或互动白板
绘画纸、铅笔和彩色材料,用于火星车设计活动
用于引导式笔记、反思和设计规划的工作表
步骤
步骤 1:什么是火星车?
在深入了解火星车之前,让我们先认识一下火星本身。从图片和模型中我们可以看到, 火星表面布满了陨石坑、山脉、山谷和沙尘暴,描绘出一幅既迷人又充满挑战的地貌画面。
你能想象在如此崎岖的地形上行驶会是什么样子吗? 现在,假设你的任务是设计一辆火星车。
考虑到火星的地形和环境,你会考虑哪些因素?
你会为它配备哪些功能,以确保它能有效执行任务?
你想象中你的火星车需要完成哪些任务?
请记住,火星车是一种旨在探索火星、研究其环境并将数据传回地球的机器人。 因此,请考虑运动、通信、电源供应、科学研究能力以及在火星极端条件下的耐久性等方面。
让我们花一点时间进行头脑风暴,分享我们的想法。像工程师和科学家一样思考,是不是很有趣? 我们将在接下来的步骤中更深入地了解真实的火星车设计及其功能, 所以请在接下来的学习中记下你的创意想法。
步骤 2:探索火星车的历史
接下来,我们将通过观看一部详细介绍火星车历史的纪录片,踏上一段穿越时空的旅程。 这部纪录片从人类首次尝试在火星上部署火星车——苏联火星3号(遗憾的是它在1971年着陆时未能成功), 一直讲到1997年美国宇航局首次成功的火星车——旅居者号。
我们的旅程不止于此,我们还将进一步了解迄今最先进火星车——勇气号、机遇号、好奇号和毅力号的探险故事。
这部纪录片不仅提供了历史背景,还全面介绍了逐步推动当前火星探索时代的科学和工程里程碑。
步骤 3:总结火星车
观看完纪录片后,让我们总结一下已被送往红色星球的不同火星车。
Sojourner (旅居者号,1997年)
Sojourner (旅居者号)是火星车的先驱,作为火星探路者任务的一部分开始了它的旅程。 它于1997年7月4日成功降落在阿瑞斯谷地区。作为第一辆在地球以外的行星上行进的轮式车辆, 旅居者号在火星探索史上标志着一个重要的里程碑。 尽管它在火星上只运行了92个火星日(即太阳日),但它为未来的探测火星车奠定了基础。
Spirit (勇气号,2004–2010年)和 Opportunity (机遇号,2004–2018年)
Spirit (勇气号)和 Opportunity (机遇号)是美国宇航局火星探测漫游者(MER)任务的双胞胎火星车。 Spirit (勇气号),也称为MER-A, 从2004年到2010年在火星上运行。
另一方面, Opportunity (机遇号),即MER-B,从2004年到2018年运行了相当长的时间。 它们共同极大地扩展了我们对火星表面和地质历史的了解。
Curiosity (好奇号,2012年至今)
Curiosity (好奇号)是一辆汽车大小的火星车,旨在探索火星上的盖尔陨石坑,作为美国宇航局 火星科学实验室(MSL)任务的一部分。自2012年抵达以来, Curiosity (好奇号)取得了许多重大发现, 包括火星上曾经存在液态水的证据。
Perseverance (毅力号,2021年至今)
Perseverance (毅力号),也被称为Percy,是最近抵达火星的火星车。它旨在探索杰泽罗陨石坑, 作为美国宇航局火星2020任务的一部分。除了科学仪器外, Perseverance (毅力号)还携带着Ingenuity(机智号), 一架小型实验型火星直升机,这标志着火星探索中的又一个首次。
现在,让我们进行讨论。反思这些火星车的演变过程。
这些火星车的设计有何不同?又有哪些相似之处?
任务目标如何影响了每个火星车的设计?
你能从每个火星车之间识别出哪些技术进步?
你认为下一辆火星车应该具备哪些功能?
分享你的想法和反思,以及你可能有的任何问题!
步骤 4:艺术活动:绘制你自己的火星车
对于下一个活动,让我们运用所学知识和创造力,设计我们自己的火星车。思考我们研究过的火星车的关键特征,同时也要考虑你希望在设计中融入的独特属性。
你需要的材料:
绘画纸
铅笔和橡皮擦
彩色铅笔、蜡笔或马克笔
绘画指导:
从火星车的车身开始。它应该是什么形状?多大尺寸?
考虑轮子。你的火星车会有几个轮子?它们的大小和形状如何?
别忘了仪器设备。你的火星车将携带哪些科学设备?摄像头、钻头、光谱仪,还是全新的设备?
最后,考虑任何独特的功能。你的火星车有太阳能板,还是使用不同的电源?它能直接与地球通信,还是需要中继卫星?
当每个人都完成绘画后,我们将与全班分享。解释你的设计选择以及你为火星车设想的任务。
步骤 5:展示你的火星车设计
现在每个人都完成了火星车绘画,是时候分享了!在展示时,讨论你设计背后的思考过程。你的火星车任务是什么?设计如何支持这个任务?
请记住,这个活动中没有错误的答案。目的是激发你的创造力并加深你对火星车技术的理解。
步骤 6:反思与总结
当我们结束火星车课程时,让我们花几分钟反思我们所学到的东西。我们的火星车设计如何反映技术的进步和科学目标?真实的火星车在未来会如何继续发展?
请记住,太空探索,就像任何STEAM领域一样,都是关于提出问题、解决问题和发挥创造力。保持探索,保持提问,保持好奇心!