“人類什么時候可以在月球生活？”4月24日是第十個“中國航天日”，北京航空航天大學“月宮一號”科普基地向社會開放、全天接待公眾參觀，活動現(xiàn)場，好奇的觀眾最關心的是這個問題。

除了這個研究探索人類地外生存的實驗室，新京報記者從北京航空航天大學了解到，今年春季學期，國內首個月球科研基地“數(shù)實混合泛在教學平臺”在北航投用，該基地將“月球地表”搬進了大學課堂，未來還將面向中小學生共享開放。

4月24日是第十個“中國航天日”，北京航空航天大學“月宮一號”科普基地向社會開放。 新京報記者李木易 攝

小“航天迷”從山西慕名而來

4月24日的北航校園內熱鬧非凡，除了匆匆上課、做實驗的大學生之外，也不乏小學生的身影，因為恰逢中國航天日，不少中小學以集體的形式進入高校進行參觀學習。上午，“月宮一號”科普基地內人頭攢動，學生志愿者全程解答參觀者的疑問。

據介紹，“月宮一號”是國際宇航科學院院士、北京航空航天大學生物與醫(yī)學工程學院教授、博士生導師劉紅主持研發(fā)的空間生物再生生命保障系統(tǒng)地基綜合實驗裝置，是世界上首次成功實現(xiàn)了四生物鏈環(huán)的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)，完成了世界上時間最長閉合度最高的密閉生存實驗——“月宮365”，不僅是我國航天科技的驕傲，更是人類探索地外生存的里程碑。

為讓公眾更好了解基地，北京航空航天大學在現(xiàn)場安排了志愿者導覽。 新京報記者李木易 攝

“‘月宮一號’用來研究人在太空長期生存所需要的生命保障系統(tǒng)，我們在這個環(huán)境中構建了人工閉合的生態(tài)系統(tǒng)，可以保證人類在生態(tài)系統(tǒng)中生存所需要的氧氣、水、食物，且都可以循環(huán)再生。我們希望通過公眾開放日，讓更多對航天感興趣的人有機會來到這里，近距離感受高端、前沿的科研成果。”劉紅表示，一方面希望通過科普激發(fā)公眾對人類探索太空的興趣和關注，這有利于建立中國航天事業(yè)發(fā)展的民間基礎；另一方面希望讓航天的興趣根植于少年兒童的內心，令其長大后可以有機會積極投身于航天事業(yè)中。

因為是工作日，上午在“月宮一號”基地內參觀的人以中老年人居多，但在眾多成年人中，一名小男孩格外引人注目，他和母親一邊參觀一邊逐個和實驗艙合影留念。“孩子對航空航天知識特別感興趣，4月初得知這個開放日，我們特意請了假，從山西太原趕過來參與。”母親李女士告訴記者，孩子剛上六年級，他從不錯過每一次神舟飛船的發(fā)射直播，家里也有很多航模，為支持孩子的熱愛，她不僅帶孩子參觀了太原衛(wèi)星發(fā)射中心，還趁寒暑假來京參觀，僅北京航空航天大學就來了三四次，“所有與航空航天相關的博物館都看了”。

“‘月宮一號’未來會登上月球嗎？”“植物艙里面溫度是多少？”當日，預約來訪人數(shù)接近400人。現(xiàn)場，好奇的觀眾紛紛提問。為讓公眾更好了解基地，北京航空航天大學在現(xiàn)場安排了志愿者導覽，生物醫(yī)學工程專業(yè)博士二年級學生侯思瀚是志愿者之一。“大家問得最多的問題還是我們什么時候可以登月、上月球生活。”侯思瀚笑著說道，他給大家講解了我國的登月規(guī)劃以及科研人員的努力。

把“月球表面”搬進課堂，學生于“虛實”間沉浸式學習

墻面上是“2035年月球科研站”的規(guī)劃圖。 新京報記者李木易 攝

“看，月球車動起來了。”中午，在北航新投用的、國內首個基于月球科研站的數(shù)實混合沉浸式泛在教學平臺（“Lunar-X”）內，當自動化科學與電氣工程學院研一學生鄧晨暉將程序輸入數(shù)字實驗教學系統(tǒng)內，一鍵啟動，實驗室大屏幕上的虛擬月球車和現(xiàn)實中的月球車同時運行，按照規(guī)定的任務自動行駛，同時在虛擬系統(tǒng)中實時返回實體月球車的運行狀態(tài)。而軌道一旁的3D打印機正在按照學生們的指示打印月球車零件，這些零件將用在另一輛月球車的裝配上，進而，在模擬月球環(huán)境中行駛，而這正是該基地最吸引人的場景，學生們仿佛置身于月球進行學習。

“總有路過的學生好奇，問我們怎么樣才能在這里上課，這是國內示范性的虛實融合泛在教學平臺， ‘泛在’即廣泛的存在，學生們可以隨時隨地在線上平臺開展學習、完成虛擬實驗。”現(xiàn)場，平臺負責人、北航自動化科學與電氣工程學院副教授崔勇介紹，這是北航團隊以提升學習者學習能力為核心，以新一代信息技術為依托，有機融合數(shù)字孿生、增強現(xiàn)實與智能交互技術，建成的國內首個虛實融合的月球教學平臺。平臺由北航自動化科學與電氣工程學院（崔勇、胡慶雷、鄭建英、高曉輝等）和新媒體藝術與設計學院（苗建軍、沈旭昆、莊維嘉、孫振西等）聯(lián)合研發(fā)。

據介紹，這一教學平臺覆蓋了“星球車虛擬設計-仿真測試-星球車實體設計-星球實景”全鏈條學習過程，實現(xiàn)了“虛擬現(xiàn)實VR平臺、混合現(xiàn)實MR平臺、虛擬仿真平臺、實體平臺”四類平臺的有機融合。記者現(xiàn)場體驗發(fā)現(xiàn)，“虛”是指學生們可以在線上利用數(shù)字教材、進行數(shù)字化學習、虛擬實驗，操控虛擬月球車；“實”是指這里不僅依比例還原了月球表面的原始場景，還搭建了供月球車行走的軌道，使學生可以進行越障、避障、自主導航、路徑規(guī)劃、智能感知等實驗。而一側墻面上的“2035年月球科研站”的規(guī)劃圖，讓學生們對我國未來探月工程有了使命感和責任感。“在這種沉浸式的教學平臺進行學習和科研，學生有了更加濃烈的興趣和身臨其境的沉浸感。”崔勇說道。

崔勇在依比例還原的月球表面場景上演示月球車。 新京報記者李木易 攝

崔勇介紹，這學期，北航依托這一平臺開設了校級通識課《星球車技術導論》。他還帶領團隊在平臺開展多款星球車設計實驗，目前星球車已歷經兩次迭代，實現(xiàn)了在月球表面環(huán)境的自如穿梭，“結構設計、零件加工成型組裝、軌跡預測算法等工作，均由團隊學生自主完成。”他介紹，目前線上教學系統(tǒng)和數(shù)字教材已在線發(fā)布，下學期平臺計劃面向高校及中小學共享開放，“下學期計劃兩種方案并行，一方面持續(xù)優(yōu)化大學課程設置，吸引更多同學進入沉浸式月球課堂，另一方面聯(lián)合中國人民大學附屬中學、北航實驗學校等開設相應課程、開展科普活動，實現(xiàn)大中銜接、貫通培養(yǎng)。”崔勇說道。