第十一届全国青年科普创新实验暨作品大赛

一、命题背景

新时代以来,我国在探月探火方面取得重大成果,月球车、火星车等太空车备受世人瞩目。未来,我国还将实施载人月球探测、火星取样返回等重大航天工程,太空车将会得到进一步发展。未来太空车会具备哪些功能?能完成哪些任务? 欢迎从多学科和跨学科的角度出发,参与我们的挑战任务,点燃太空探索的热情!

二、命题内容

本项目以“发现问题,分析问题,解决问题,探知未来”为原则,探索未来太空车可能面临的问题挑战和技术难点,提出具体的解决方案并制作模型。鼓励学生将STEM(科学、技术、工程、数学)与创客融合,综合考虑命题需求,不仅要有创意,还要动手设计、制作出越障能力较强的太空车模型,要求能够爬越不同高度、不同类型的障碍物,并模拟某些科学探究任务返回出发点。

三、考查目标

四、比赛规则

本项目面向中学组开展, 每支参赛队伍由2名参赛选手和1-2名学校指导老师组成, 参赛选手和学校指导老师须与复赛一致。决赛在复赛规则基础上,增加了科学探究任务。

(一) 比赛场地

赛道由组委会统一提供,模拟月球或火星的地形地貌。包含出发区、平坦区、障碍物等部分。

螺母放置区：位于障碍物2上表面，用于模拟采集任务。

(二) 装置及材料要求

• 尺寸与质量: 初始尺寸不超过 25cm×25cm×25cm, 总质量 ≤ 500g。
• 核心部件 (组委会提供):
  • 电动机: N20减速电动机, 1个。
  • 电池: 5号碱性电池, 最多4节。
  • 强力磁铁片: 钕铁硼磁铁, 最多6片。

(三) 装配及功能要求

• 所有零件以散件形式入场, 装置须在比赛现场制作。
• 制作完成后的装置, 须能够显示出电动机、电池和强力磁铁片上的大赛特殊标识。
• 装置须整体一起运动, 不能出现弹射、弹跳动作。

(四) 装置任务

(五) 比赛流程

(六) 成绩评定

五、其他要求及说明

• 团队完整性: 所有选手均须到场。
• 现场纪律: 仅参赛选手入场, 服从裁判指令。
• 设备限制: 禁止携带任何具有通讯、录音录像等功能的设施设备。
• 成绩确认: 成绩以裁判最终宣布和选手签字为准, 不接受赛后申诉。
• 原创承诺: 承诺作品为团队原创, 严禁“代考”、“买卖成果”等违规行为。
• 最终解释权: 规则中如有未尽事宜, 由裁判长和大赛监审委员会做出最终解释。

竞赛策略与准备建议

一、 核心比赛思想：稳中求胜，优先完赛

根据往年惯例，成功完成全部赛程是获奖的关键。在赛场上，装置的稳定性远比极限性能更重要。因此，首要目标应是确保装置能够稳定、可靠地完成所有基础任务，拿到保底分数。在确保完赛的基础上，再追求更高得分。

二、 具体策略建议

• 第一轮：保守求稳。 建议首次尝试时，为障碍物1选择一个较为保守的高度（例如申请 N=1 或 N=2，对应总高度15cm或20cm）。有助于测试装置在真实赛道上的稳定性，确保首先获得完赛积分。（淘宝上购买的小车追求极致轻量化，因此无法在携带吸铁石和螺母的情况下完成爬坡）
• 后续调整：灵活应变。 如果第一轮保守策略成功完赛，可以在后续两轮中尝试增加N值或优化采集螺母的效率。如果第一轮未能完赛，则应仔细分析失败原因，在后续轮次中继续使用保守参数，以保证至少有一轮的有效成绩。按照往年的惯例，完赛的选手就能获奖。不完赛的选手基本没有奖。
• 注意，随着障碍物1申请高度的升高，学生要调整返回开关的绕线长度（时间），一定要提醒选手，别浪费比赛机会。

三、 器材准备建议

• 应对电机不确定性： 注意，现场提供的N20电机实际参数可能与官方数据存在差异（往年出现过此类情况）。为应对此变化，强烈建议准备多种不同齿比的齿轮，确保装置的变速箱具有可调性，以便现场快速调整。
• 充分准备备用套件： 赛场情况多变，零部件可能在调试或比赛中损坏。建议多准备几套核心结构、易损件或自制零件的套件，做到有备无患，避免因意外情况导致无法完成比赛。