一、命题背景

新时代十年以来，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。未来太空车会有什么样的外观？会具备哪些功能？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

本项目要求学生以“发现问题，分析问题，解决问题，探知未来”为原则，考虑未来太空车可能面临的问题和技术难点，提出具体的解决方案并制作演示模型。鼓励学生将STEM（科学、技术、工程、数学）与创客融合，综合考虑，不仅要有创意，还要动手设计、制作出越障能力较强的未来太空车模型，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。

三、考查目标

考查参赛队伍面对实际情况，发现问题、提出问题和解决问题的能力。

考查参赛队伍创新思维、创造力、团队协作、沟通协调、展示和表达等能力。

考查参赛队伍多学科知识交叉学习和应用的能力。

考查参赛队伍动手实践的能力。

四、比赛规则

本命题面向中学组开展，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。同一选手不得跨队参与同一命题比赛。赛程分初赛、复赛、决赛三个阶段，初赛规则如下：

1.比赛要求

自行设计、制作、调试，完成未来太空车模型（以下称装置或作品）。

（1）赛道

1）赛道包括出发区、平坦区1、障碍物1、平坦区2、障碍物2五部分，模拟月球或火星的地形地貌。赛道尺寸如图1所示：赛道宽度40cm；平坦区2长度为100cm，其他各段长度均为40cm；障碍物1和障碍物2的高度均为10cm。如参赛选手选择不攀爬障碍物2，可以把障碍物2换为挡板。

2）赛道表面(包括出发区、平坦区、障碍物上表面，以及障碍物与平坦区连接的竖直面)粘贴140g/m2的复印纸，障碍物的两侧不粘贴复印纸。纸上标注出发线。

图1初赛赛道立体示意图

（2）装置

1）装置的长、宽、高尺寸不超过25cm25cm25cm（初始尺寸），装置总质量≤400g（包括动力装置）。

2）装置使用的电动机和电池自备，但应采用以下指定型号。电动机：N20减速电动机，减速比100:1，数量1个（电动机工作参数见表1，尺寸参数见图2）；电池：5号普通碱性电池（圆柱状，单节电池标称电压为1.5V，要求电池上标注AA、LR6、1.5V等信息），最多使用4节。电动机、电池外观可参照图3。电子元件（只能是导线、开关、电池底座）及涉及运动的机械零件（如不可拆解的齿轮、齿条、轴等）可以自行采购。

3）除了上述指定采购的零部件，装置的其他部件均应由选手自行设计、制作。

4）装置只能使用指定型号和数量的电动机和电池作为动力和能量来源。装置中如果有橡皮筋、弹簧、弹簧片（发条）等作为储能的部件，出发前应处于松弛状态，不可预先储能、不能发生形变，并接受裁判检查确认合格后方能进行比赛。

5）比赛过程中，装置除了被选手启动之外，不能再受到选手任何控制。

6）装置应该是整体一起运动，不能有脱离装置的部件出现，不能出现弹射、弹跳动作，即装置必须与地面直接接触。

7）比赛过程中，装置的着地点应该顺序通过平坦区1、障碍物1、平坦区2。

（3）比赛规则

比赛共三轮，以成功爬越障碍物的数量及时间作为比赛成绩判定依据，取最好成绩为最终成绩。具体要求如下。

1）比赛前，需用检测盒测量装置尺寸、用高精度电子秤测量质量（尺寸至少精确到0.1cm，质量至少精确到0.1g），如尺寸或质量超标，则不能参加比赛。

2）装置静止在出发区域内，选手打开装置开关后，比赛过程中不可接触装置。在180秒时间内，如果装置整体爬上了障碍物1上表面后，又到达平坦区2，全部着地点在平坦区2上，且装置任意一点首次接触到障碍物2与平坦区2相交的竖直面（需拍照确认），则记录时间T1（单位为秒，精确到0.1秒）。

3）如果比赛时间（共计180秒）未结束，装置可以继续爬越障碍物2。如果装置整体爬上了障碍物2，全部着地点在障碍物2上表面，且装置任意一点首次接触到障碍物2上的竖直挡板（需拍照确认），则记录时间T2（单位为秒，精确到0.1秒）。如果装置顺利完成上述任务，或选手认为装置不可能爬上障碍物2，可以申请结束比赛，裁判员确定后可以提前结束该轮比赛。

4）需拍摄装置完赛照片，并标明成功爬越的障碍物和时间；同时需拍摄成功爬越障碍物的完整视频以备查验。

5）在比赛规定时间内出现以下情况，则该次成绩无效：比赛过程中选手接触装置；装置在行驶过程中驶出比赛区（装置全部着地点不在赛道内）；装置有部件掉落。

6）记录成功爬越障碍物的时间，本轮比赛结束后所有选手和裁判均需签字确认成绩。

（4）名词定义

1）着地点：装置与赛道或障碍物接触的点。

2）爬越成功：如装置在规定时间内全部着地点在平坦区2内，且装置任意一点接触到障碍物2与平坦区2相交的竖直面，算成功爬越障碍物1；如装置在规定时间内全部着地点在障碍物2上表面，且装置任意一点接触到障碍物2上的竖直挡板，算成功爬越障碍物2。

3）T1：装置从出发区域静止出发，到成功爬越障碍物1的时间,单位为秒(精确到0.1秒)；

T2：装置从出发区域静止出发，到成功爬越障碍物2的时间,单位为秒(精确到0.1秒)。

4）检测盒：立方体盒子，立方体内部边长为25.2cm（误差范围±0.1cm），缺一个面。

如比赛时有未解释的名词存在疑义，由裁判长做出最终解释。

2.评分规则

在规定时间内成功爬越某一障碍物的前提下，最后成绩按以下公式计算：

得分=4000-20T1-T2

比赛得分精确到0.1。不能成功爬越障碍物2，则T2=0；成功爬越障碍物2，取T1=0。不能爬越障碍物1时成绩为0。

根据成绩从高到低进行排名，评选出入围复赛的队伍。

如果两队成绩相同，装置质量轻者排名在前。如果成绩、质量均相同，则排名并列。

3.提交材料

（1）作品成绩（包含爬越成功时间T1和T2，单位为秒，以及根据计算公式得出的总成绩）。

（2）作品照片。

显示成功爬越障碍物的装置完赛状态照片，要求JPG格式，大小100M以内。

（3）提供未剪辑的比赛全过程完整视频（仅限个人自行比赛时提交，视频画面中需显示选手、赛道和作品）。

视频要求3分钟以内，MP4格式，横屏录制,分辨率1920*1080，大小100M以内。

（4）参赛承诺和声明。

参赛队伍填写参赛承诺和声明，见报名网站。打印签字后扫描上传，要求PDF格式，大小10M以内。