10月20日至21日,太空应用程序挑战赛将在全球范围内举行。 这次活动是NASA孵化计划的一部分,因此一切都很认真:将为参与者提供NASA科学数据和资源,卫星,太空探测器和其他资产。
黑客马拉松是第二次举办,去年来自187个国家的25,000名爱好者参加了这次马拉松。 今年在莫斯科由最大的讲
俄语的俄罗斯黑客社区组织。
参与者必须与开发人员,设计师,科学家以及所有想要使世界变得更美好的人团结48小时。
在黑客马拉松比赛中,您可以实现任何太空想法-根据哈勃望远镜的图像制作游戏,或对月球进行研究任务,跟踪导弹发射,穿越100年后的未来,为火星上的机器人创建传感器,您自己的太空艺术作品:电影,音乐游戏,可视化冰冻圈,设计时间胶囊,计算行星漫游车的着陆点。
讲座
在活动中,您可以竞争创建项目,并了解太空如何生活以及信息技术在其中所占的位置。
在讲师中:
- MAI的维亚切斯拉夫·德米特里耶夫(Vyacheslav Dmitriev)将分享平流层发射Cubesat格式仪器的经验。
- Skolkovo的Georgy Potapov将讨论机器学习在处理卫星图像中的用途:可以提取哪些数据以及如何提取。
- HERE数据采集和社区经理Victor Rudoy演讲回到地球:HERE现实指数。
- 435nm项目的创建者Alexander Shaenko。
- Spacebit项目的首席运营官Rodion Mamin将讨论区块链在太空中的可能应用。
- Jethackers.ru的Alexey Statsenko将讲述喷气 背包的历史, 当今世界上有什么样的设备以及俄罗斯第一台涡轮喷气垂直起飞装置(VTOL)的发展情况。
黑客
马拉松的注册开放时间为:
2018.spaceappschallenge.org/locations/moscow您可以在黑客
马拉松参加者的聊天中提出问题并找到一个团队:
t.me/nasaspaceapps_moscow挑战性
1.你能建立一个...
自然设计设计一种自动飞行器,以检查航天器是否受到微陨石和空间碎片(MMOD)的损坏。
详细资料太空探索者需要看到他们的飞船的外部。 还记得阿波罗13号(Apollo 13)的工作人员在没有摄像头为航天器的外部成像时是否会遭受损失的情况吗? 一次撞击在机翼的前缘热保护系统(TPS)上撞了一个洞,哥伦比亚机组人员因此丧生-无法看到损坏已经发生。
对于所有后哥伦比亚地区的任务,宇航员控制装有3D传感器的机器人操纵臂长达几个小时,以调查Orbiter大部分外部TPS表面。 结果,完善了航天飞机的破损检测和破损特征调查过程。 如今,国际空间站(ISS)的远程操纵器臂被用来检查国际空间站和探访飞行器的微流星体和轨道碎片(MMOD)。
MMOD撞击将给未来航天器进入和超过月球的TPS带来高风险。 而且,旅途的遥远需要高度的自治。 与地球的通信有限,图像下行链路有限,这意味着对检查工具进行地面控制具有挑战性。 分析地球上所有检查图像意味着需要更多的地勤人员和更长的时间表才能做出决定。 未来航天器或空间站中的太空人员进行控制时,也会使用宝贵的人员时间和机械手时间。
当前,有几个小型卫星航天器项目正在研究检查技术。 当受命/安排时,指定的自由飞行者会调查分配的区域,识别并绘制真实的损坏地点,并针对评估为超过阈值或不符合决策标准置信度的那些损坏进行个别损坏地点的损坏表征。
大自然对此问题的优雅解决方案尚未开发! 大自然的哪些方面可以帮助您设计高效且有效的自主操作序列,以对自由飞行者进行成像和控制,从而检测和表征MMOD撞击损伤? 您会像农民耕种田地,还是像雄鹰寻找猎物一样扫描是否有损坏? 您的努力结果可能对包括商业行业在内的许多航天实体产生广泛影响,并且可能会在国际范围内应用。
潜在注意事项您的机器和/或操作序列基于什么组成部分,结构或自然模式(或受自然启发)?
您的传单将使用哪种类型的传感器? 视觉? 电磁的? 基于声音的传感器?
在您的设计中,您可能会考虑以下内容(这不是详尽的清单):
- 损坏的尺寸:MMOD入口孔的宽度通常比深度小; 冲击角未知
- 照明和阴影:光源/阴影,表面反射,视角,相机/传感器
- 检查面:圆锥形的检查面几何形状; 自由飞行者到检查表面的距离
- 零重力,空间真空,轨道力学/相对运动(将使胶囊旋转以支持测量,还是不旋转以支持损伤部位表征?)
- 优化飞行计划以获得可靠的结果,自由飞行的效率和/或航天器的效率(例如,使用的推进剂/功率,检查时间等)
- 自主权和最小的乘员时间(在太空还是在地面?您将使用本地或远程通信?机载成像和处理?您将使用哪种类型的决策逻辑来指导自由飞行者的操作?)
提供的资源示例:
从火星上说出来创建一个人们可以用来探索火星的传感器。 您可以从NASA在火星上执行的机器人任务中汲取灵感。
详细资料背景知识
我们能够前往火星,观看,触摸和检查只有通过着陆器,火星探测器和轨道器的镜头才能看到的东西只是时间问题。 我们将有机会基于机器人任务在过去数十年的科学实验中建立基础,并亲自探索火星上熟悉的新地形和环境。
您面临的挑战是创建一个供人类在火星上使用的传感器(或多个传感器的集群)。 对于这一挑战,您进行科学探索的选择无穷无尽! 您想观察和测量火星环境的哪些有趣特征? 您的传感器将是可监控其目标的可穿戴设备,还是将其部署为在地下,地面甚至飞行中移动的便携式设备? 您的传感器会发现有关人类如何应对红色星球上短期或长期停留的信息吗?
我们很高兴看到您梦dream以求的梦想!
潜在注意事项
- 该传感器可以用于火星的短期短期任务,也可以在人类永久居住在红色星球上时使用。
- 您能否重新利用地球上现有的技术以供人类在火星上使用?
- 或者,您是否可以通过NASA的机器人火星飞行任务来改进由动物操作的技术? 与人工操作(机器人操作)相比,您会从中受益吗? 您将如何解决任何弊端?
资源示例:
你知道下一次火箭发射是什么时候吗?创建一个包含航天器发射时间表和有关其信息的应用程序。 我们建议重点关注UI / UX。
详细资料背景知识
在新兴的私有化太空时代,似乎每周都会发射另一枚太空火箭。 在过去的几年中,世界各国发射了运载卫星和太空探测器的火箭。 私人公司现在也在做发布。
您面临的挑战是收集航班时刻表和预计的发射日期,以组装一个具有所有最新火箭发射信息的应用程序/网站/在线工具。
潜在注意事项
- 决定发布什么因素?
- 计划更改投放时间的最常见原因是什么?
- 世界主要的太空港在哪里?
- 周围有什么好地方可以观看每次火箭发射?
- 火箭属于哪个公司或政府? 有效载荷呢?
- 可以在线观看发布会吗? 如果是这样,URL是什么?
- 包括尽可能多的有用信息!
资源示例:
选择你自己的如果它不适合使用NASA数据的任何其他挑战类别,请进行自己的项目。 对于团队来说,绝对是创意飞行,但是您将无法申领主要奖金。
详细资料背景知识
您是否有一个不适合其他挑战的想法? 无论您是要设计和开发应用程序,创建数据可视化,在Arduino上进行入侵……还是您可以想到的使用NASA数据的任何其他地方,这都是您的地方!
看一下我们提供的资源,也许您会发现一些启发您的东西。
提出自己的挑战,然后创建自己的解决方案。
潜在注意事项
- 您可以在团队中从事自己热衷的事情
- NASA的所有数据都是免费,开放和公开的,供您使用
- 选择“带来自己的挑战”,您将没有资格获得全球大奖
资源示例:
2.帮助他人发现地球
造化地球使用NASA卫星图像创建艺术品或为此编写服务/应用程序。
详细信息和资源示例背景知识
美国国家航空航天局(NASA)已收集了超过五十年的地球图像。 这些图像除了帮助我们了解生物圈,水圈,冰冻圈,岩石圈和大气外,还向我们展示了我们家乡星球无与伦比的美丽。 为迎接这一挑战,请拍摄这些令人惊叹的图像,加以启发,并让您的艺术想象力疯狂起来!
您面临的挑战是使NASA图像或其他光谱数据适应您选择的媒介,并发展对NASA地球观测的自己的解释。 或者,构建工具或应用程序,使其他人可以将NASA的地球图像或光谱带数据转换或增强为新颖的作品。 您创建的内容可以为您提供信息,教育或启发。
潜在注意事项
如果要创建光谱带数据,请考虑以下事项:
- 光学图像或我们称为彩色图像,是根据从NASA的任务中收集的光谱带测量而来的。 图像变换的一个示例是将光谱带分配给不同的红色,蓝色和绿色(RBG)颜色分配,以创建替代再现
- 有大量电话应用程序用于出于艺术目的操纵图像。 这些应用程序可以更改图像的清晰度,调整色调,应用独特的滤镜,将多个图像合并在一起,将图像片段化为图案,并将图片转换成具有著名画家,插图画家和艺术家风格的艺术品。 这些功能或其他功能的任意组合也将允许用户创建独特的艺术品
- 您可能会考虑如何将您的项目用于教育目的。 例如,如果开发一种工具来处理光谱带数据,请考虑添加功能,这些功能共享有关收集数据的卫星任务,用于创建RBG图像的光谱带或显示区域的信息(自然历史,地理,社会学)
- 数据输入可以运行NASA数据的整个范围,并且不仅包括地球图像,还可以基于其他行星的图像进行艺术创作
- 考虑合并超出光学特性的数据,例如高程层(例如,请参见下面提供的“穿梭雷达地形任务”资源)或代表行星物理特性的加工产品
资源示例
请访问NASA全球影像浏览服务(GIBS)
earthdata.nasa.gov/gibs,以访问400多种卫星产品。
NASA Worldview
worldview.earthdata.nasa.gov是在浏览器中可视化GIBS数据的简便方法。
NASA的地球科学数据系统计划
science.nasa.gov/earth-science/earth-science-data描述了地球科学数据的几种来源。
NASA Earthdata Search
search.earthdata.nasa.gov允许您搜索,发现,可视化,细化和访问NASA地球观测数据。
NASA科学可视化工作室
svs.gsfc.nasa.gov希望您通过可视化了解NASA程序。 SVS在创建可视化效果,动画和图像方面与科学家紧密合作,以增进对NASA和NASA支持的学术研究界对地球与空间科学研究活动的了解。
穿梭雷达地形任务:
www2.jpl.nasa.gov/srtm 1D,2D,3D,Go!开发和部署Web应用程序,使您可以直接从浏览器浏览地球。 NASA提供可视化的卫星,任务,火,陨石,云,天气数据。
详细信息和资源示例背景知识
Web应用程序是令人惊奇的工具,可通过可视化科学数据和绕地球轨道运行的科学卫星来吸引人们并了解地球。 将数据文件视为一维(1D)。 这项挑战邀请您中的数据科学家创建Web应用程序,以将二维(2D)和三维(3D)坐标集转换为可以在虚拟世界地图和地球仪上显示的一维数据文件。
欢迎编程初学者使用基于Web的脚本和基于块的编程环境创建可呈现2D图像的Web应用程序。 欢迎中级和高级程序员将数据源与虚拟地球仪和基于Web的编程环境集成。
潜在Web应用程序的想法包括但不限于:
- 转换工具
- 轨道卫星的轨迹可视化
- 地球科学数据影像的手机应用程序
- 可重用代码访问虚拟地球仪中的数据
- 将虚拟地球仪与基于Web的编程环境集成
任务分析应用程序可以生成逗号分隔值(CSV)格式的2D或3D坐标。 潜在的转换实用程序可以例如将CSV数据转换为JavaScript Object Notation(JSON)或GeoJSON以便在虚拟地球仪上呈现。 可以将Earth Science 2D图像导入到基于网络的编程环境中,例如Scratch。 几个NASA数据集采用可以导入虚拟地球仪的格式。 通过JavaScript将虚拟地球仪与Scratch集成在一起可以帮助学生使用虚拟地球仪。 设计您的Web应用程序以吸引公众,尤其是老师和学生!
潜在注意事项
- 免费的虚拟地球仪提供导入地球科学数据的功能
- 免费代码库和基于Web的编程环境可实现2D图像和3D数据可视化的演示
- 免费的任务分析工具可生成轨迹坐标。
- 免费的存储库和Web应用程序托管平台可实现Web应用程序的协作开发和部署,以呈现地球科学图像和轨迹可视化
“示例资源描述”部分提供了指向演示,教程,虚拟地球仪,代码库和任务分析应用程序的链接。
开源代码存储库中提供了许多项目和以前的Space Apps Challenge产品。 一些代码存储库提供免费的网页托管。 因此,项目可以提供其源代码,并在同一资源库中托管带有嵌入式Web应用程序的网页。 然后,您将可以从项目页面嵌入或链接到应用程序。
交互式3D Web应用程序的源代码和模型应免费重用。 另外,一个好的解决方案是经过注释和记录良好的解决方案,并通过嵌入在网页中的可运行Web应用程序进行演示。 理想情况下,可以编写代码和模型,以便有兴趣设计自己的太空任务的公民科学家可以改编和重用它们。
资源实例
Web任务可视化教程系列提供了有关如何使用NASA的GMAT和JavaScript来创建描述太空任务的交互式3D Web应用程序的教程和演示。 (链接即将推出。)
内太阳系是一个JavaScript Web应用程序,其中包括一个轨道传播器。 (链接即将推出。)
椭圆轨道设计是一本教程,解释了如何实现相对简单的轨道传播器,以实现可视化动画。 (链接即将推出。)
NASA 3D Resources是查找可以绕虚拟地球地球飞行的卫星模型的好地方:
3D模型NASA的开放数据门户-查找数据集,可重用代码和应用程序编程接口的绝佳起点:
NASA开发人员资源NASA APINASA开放资料NASA开放地球交换 (OpenNEX)
适用于导入虚拟地球仪的NASA数据集:
锁孔标记语言(KML)数据集Geojson数据集NASA Web Worldwind:
讲解应用程序编程接口文档太空任务计划应用
任务计划应用程序可以生成可通过3D代码库和虚拟地球仪可视化的轨迹坐标数据。
NASA的
通用任务分析工具 (GMAT)
在线资源搜索的建议关键字:
- 轨道传播器和JavaScript
- 3D图形代码库
- 开普勒参数
- 两个线元素集或TLE资源
- 当前的NORAD两线元素集
太空应用:纪录片制作有关太空应用国际黑客马拉松的五分钟纪录片。
在电影中,您需要捕捉黑客马拉松的气氛,讲述决策和背后的故事,团队或您感兴趣的任何其他方面。
详细资料背景知识
自2012年首次举办国际空间应用挑战赛以来,来自数百个地点的数千名参与者针对NASA挑战开发了独特且具有启发性的解决方案。 像YOU这样的参与者聚集在一起,度过了一个充满兴奋,讲故事和出色的跨学科科学与工程的周末。 我们想听听您的感人故事! 无论是准备活动并前往活动地点,在黑客马拉松上结交朋友和建立联系,还是开发成功的解决方案,您都可以与世界其他地方分享难忘的Space Apps体验!
您面临的挑战是制作五分钟(或更少)的NASA国际空间应用挑战赛纪录片,这对您意味着什么。
对于这个挑战,您和您的创意团队可以选择涵盖以下内容:
- 您通过Space Apps了解到的地球和太空之谜
- 您跟随一个团队或所有团队的本地活动
- 特殊解决方案及其背后的故事
- 幕后的英雄-当地主持人如何领导和组织活动
- Space Apps的历史,以前的团队或解决方案或Space Apps过去曾启发您的任何事物
- 您发现黑客马拉松的任何方面都很有趣
记录创意电影中的经验。 当您将内容上载或嵌入到项目页面中时,请确保包含尽可能多的资料(电影,脚本,演员和工作人员清单,设备清单,情节提要板等的最终编辑)。
潜在注意事项
由于您的团队可能只有很短的时间来制作和编辑电影,因此您可能需要分拆和征服自己的任务,包括脚本编写,导演,表演,采访来宾演讲者,添加音乐,编辑,管理灯光,声音,担任艺术家或制作助手等。
考虑一下您的团队可能需要什么设备来制作电影,例如音频/视频记录器,麦克风和照明设备。 现代智能手机应该能够执行所有这些功能,但请考虑如何使用专用设备提高生产质量。 如果您的团队还没有专门的设备,则您的团队可以与其他人协作以提供该设备。
请记住,声音通常被认为是视频的最重要组成部分。 观众可以原谅较差的视频质量,但几乎不能原谅较差的音频质量。
请查阅Internet上可用的资源,以帮助您计划和制作短片。 例如,有些网站带有允许进行3D建模和动画,音频录制和编辑的工具,和/或有些网站可以指导您完成从构思到研究,概述,制作镜头清单以及编写照片的过程。脚本。
如果被选为“全球大奖”决赛入围者,请考虑如何编辑素材以创建预告片,以作为30秒的视频条目提交。
资源示例:
3.火山,冰山,小行星(哦,我的)
不要忘记开罐器创建一种组织应急计划和信息的简便方法。 该工具应在没有Internet的情况下工作,并说明如何在发生不同类型的灾难时采取行动以及如何为灾难做准备。
详细资料背景知识
当地球使您感到惊讶时,请确保您有应急准备工具包。 实际上,除了工具包以外,还有更多知识-了解您的灾难并了解您的计划。
每个人始终需要的某些东西-水,食物,家庭聚会/联系计划-但有些东西是您的家庭特有的(例如药品,尿布),某些物品/准备的是某些灾难和情况特有的,例如:胶合板台风前登上窗户; 防尘,灰烬或烟雾的口罩; 一个用来打bug的手提袋; 或为您和您的宠物提供安全的避难所。
您开发的内容应该可以帮助人们了解每种灾难的不同准备程度-每种灾难的主要威胁是什么? 例如,在即将来临的暴风雨中,人们倾向于考虑风,但通常是暴风雨或洪水会带来最大的危害。 当火山爆发时,不仅是熔岩-还会掉下来的灰烬,还有空气中的有害气体。
潜在注意事项
不同的惊喜需要不同的策略。 帮助人们了解他们是否可能需要避难袋进行疏散,或者是否需要一套工具和计划来就地避难,以及每个地方应该装什么。 帮助他们弄清楚事情的执行顺序。 用一个或多个NASA图像,视频或数据可视化图例说明和解释每种灾难类型,以便人们真正了解他们的准备工作。 无论您进行什么设计,它都可以在互联网中断时仍然可以使用。 您可能会提示人们考虑自己需要的特殊物品以及他们可能会忘记的事情,并警告他们如果他们的虚拟手提袋太重而无法携带!
资源示例:
当场大火!应用众包,以便人们可以为森林火灾的发现,确认和跟踪做出贡献。 该解决方案可以是移动应用程序或Web应用程序。
详细资料背景知识
在过去的一年中,我们目睹了与世界各地破纪录的野火的漫长而艰苦的战斗。 其中一些大火烧毁了数千英亩土地,摧毁了数百所房屋和建筑物。 此外,大火中的烟雾会引起与空气质量差有关的问题,不仅对大火附近的人们,而且在数百英里之外的人们,都带来健康问题。
预防有害野火的破坏和扩散的关键是及早有效地发现。 NASA的研究人员一直在努力将使用卫星信息探测火灾所需的时间从3-4小时减少到10分钟或更短。 众包可以支持对自然灾害(包括野火)的实时检测和监控。 您面临的挑战是开发一个基于Web或基于电话/平板电脑的应用程序,以帮助公众参与野火预防和早期野火检测。
潜在注意事项
邀请团队开发基于Web或基于电话的应用程序,该应用程序将使公民能够参与野火的早期检测,验证,跟踪,可视化和/或通知。 应用可以专注于以下一个或多个建议主题,但您不仅限于这些!
- 报告火灾:例如,上传文字和多媒体(例如具有地理位置的图片或视频)资料等。
- 验证并屏蔽火灾报告:例如,与NASA火灾数据库进行核对,交叉检查,验证图片/视频是否与火灾相关(例如通过机器学习)等。
- 通知有危险的社区:例如,通知附近居民和当地消防部门,通知附近驾驶的人,允许人们订阅火警等。
- 跟踪并可视化火灾:例如,在地图上显示火灾的位置和轨迹,嵌入动画,显示详细的火灾数据等。
- 构建混搭:即集成来自各种来源的地理空间数据,通常通过市民发布的API(应用程序编程接口)为市民提供创新服务(例如,当地天气和当地交通)
为了使活动结束后您的努力可持续,并使社区继续您的创新思想,您的解决方案可以:
- 提供有关应用程序或解决方案目标和设计的简短描述-它的作用和方式
- 提供说明(一个故事)此应用程序或解决方案为何如此重要以及其在扑灭野火方面提供哪些见解或未来功能
- 利用NASA的最新技术,包括:可通过NASA OpenNEX App Store访问的近实时火灾数据库和卫星图像处理API
- 提供开发中使用的其他开源工具的描述和链接
您的应用如何鼓励市民参与以支持这项基于人为的野火遥感计划?
资源示例:
你好本努制作有关小行星Bennu的视频。 在这颗小行星上,可能有我们星球有机生命的分子前体。 而且这颗小行星也可能在22世纪末落入地球。
详细资料背景知识
我们来自哪里?
我们的命运是什么?
小行星是太阳系形成过程中剩下的碎片,可以回答这些问题,并向我们介绍太阳和附近行星的历史。
OSIRIS-REx宇宙飞船正在前往本努(Bennu),这是一个碳质小行星,其重新凝结可能记录了我们太阳系的最早历史。 Bennu可能包含生命起源和地球海洋的分子前体。
Bennu也是最潜在危险的小行星之一,因为它在22世纪后期有相当高的可能性撞击地球。 OSIRIS-REx将确定Bennu的物理和化学特性,这对于减轻影响任务至关重要。
最后,像Bennu这样的小行星含有自然资源,例如水,有机物和贵金属。 将来,这些小行星可能会推动机器人和载人航天器对太阳系的探索。
您面临的挑战是制作视频,向全世界介绍您对Bennu的看法!
潜在注意事项
发挥您的想象力,并讲述您对Bennu的看法。 NASA的OSIRIS-REx任务的哪一部分对您来说最令人兴奋?您认为我们将在Bennu取得什么发现?无论您认为Bennu多么酷,请告诉全世界!
您可以分享一首诗或一首歌,一段舞蹈或一段演示文稿,甚至可以从Bennu的角度制作视频!
资源示例:4.世界现在需要的是
看着地球盟友使用来自GLOBE项目的数据来帮助人们通过数据分析和可视化更好地了解我们的星球。数据是来自照片及其描述的数据集,与地理坐标有关。Detais和资源示例背景知识
With the GLOBE Observer app, NASA collects data from citizen scientists around the world who are looking at clouds, mosquito habitats, and land cover. These data have the potential to be displayed or used in concert with NASA satellite data to identify or communicate information, and to educate the public about planet Earth.
For example, linking “ground observations” (observations made by citizen scientists at ground level) of clouds to satellite observations provides a unique perspective, allowing us to see atmospheric processes from two very different viewpoints.
As another example of citizen science in action, data on mosquito occurrence can be linked with environmental information gathered through remote sensing to predict where else mosquitoes are likely to be found. This information can be useful for public health officials wishing to reduce the spread of mosquito-borne illnesses, like malaria and Zika virus fever.
What ways can you analyze and/or display NASA data to communicate interesting findings or improve public understanding of our home planet? This could include technical platforms like apps and/or websites, but it also could include creative uses like games, images, or videos!
Potential Considerations
- The data collected from citizen scientists consist of photographs as well as descriptive information – for example, type of clouds, percentage cloud cover, type of mosquito habitat, percentage of land covered by trees, etc. Each observation has a latitude/longitude location. The different types of data may need to be displayed in different ways
- The GLOBE Visualization System and the GLOBE Advanced Data Access Tool contain data from all protocols in the GLOBE Program, not just those collected via the GLOBE Observer app. You will find the layer for Clouds under the Atmosphere section, Mosquito Habitat Mapper under Hydrosphere, and Land Cover under Biosphere. Feel free to explore the other types of data if you wish.
- The data summary for data points on individual clouds in the GLOBE Visualization System will have a link to a satellite matching page, which indicates if a match was made. Other useful types of data (plus examples of satellite sources – see Resources for the locations of data) to compare to the citizen science ground observations include:
- Clouds: Cloud Fraction (Aqua/MODIS, Terra/MODIS)
- Mosquito Habitat Mapper: Precipitation (GPM/IMERG), Soil Moisture (SMAP), Vegetation (Landsat, Terra/MODIS), Surface Temperature (Aqua/AIRS)
- Land Cover: Vegetation (Landsat, Terra/MODIS),
- Feel free to think creatively! An example application could create a game where individuals test their ability to know an environment based on viewing it from space. The game would give players a choice of images gathered from the land cover app and an optical remote sensing image. Can players pick the correct image associated with that location? This application would help the public connect with satellite imagery and could also gather data on locations that are frequently misidentified. This capability could be used to outline future educational needs or identify images that have been incorrectly logged in the GLOBE App.
Examples of Resources
GLOBE Data Sources
卫星数据源:
流离失所者定居的土地参加者将使用卫星图像确定非正式难民定居点的区域和特征。 例如,您可以评估植被的变化或夜间的光照量。 该解决方案必须具有可扩展性,并考虑到本地地理的特殊性。
详细资料背景知识
由于自然灾害或冲突而从家乡流离失所的人数已增长到全世界的6850万人。 这些人中约有4000万人是国内流离失所者,因为他们仍留在本国境内。 另有2540万人以难民身份离开本国定居国外,其余约310万人正处于寻求庇护的中间阶段。
许多国内流离失所者和难民在人道主义组织计划的城市地区或定居点重新定居,而其他人则在未计划的通常是农村定居点定居。 尽管在这些非正式定居点中生活了很多年甚至数十年的脆弱人群,但非正式定居点通常没有得到很好的规划,往往被普查数据收集和环境监测广泛排除在外。 这几乎没有关于这些定居点的历史,陆上机会(例如,当地获得水,木柴和食物)和环境挑战的系统信息。
NASA卫星和仪器(如Landsat,MODIS,GRACE,VIIRS等)收集的遥感图像捕获了大量与环境和气候条件,基础设施变化和夜间照明条件以及多年相关的数据以及其中可能发生的十年变化。 因此,这些数据可以提供独特的见解,并有助于提高全球对非正式定居点生活条件的认识,因为非正式定居点是世界各地流离失所人口不断增加的家园。
您的挑战是设计一种方法,该方法使用NASA地球观测数据来描述非正式住区的土地覆盖/土地使用状况。
您的方法应该是:
- 可扩展(即适用于多个定居点),
- 对当地的地理和气候敏感,以及
- 对于居民,人道主义者,政策制定者,科学家以及致力于弱势群体福利的其他人而言,这很容易理解
潜在注意事项
您的方法可能包括多种评估,例如(但不限于):
- 跟踪非正式定居点内或周围的农业或花园绿地的变化;
- 跟踪夜间灯光发射的变化;
- 估计定居点附近的薪柴消耗;
- 测量地下水的变化; 和/或
- 跟踪当地土地覆盖的变化,以确定定居点建立的具体日期。
这些仅仅是建议。 您不需要全部或全部采取上述操作,而是鼓励您提出有针对性的问题和应用,即使仍然存在一些不确定性或局限性。
您的方法可能不适用于非正式定居点所构成的各种景观。 没关系! 考虑在多种不同地点应用您的方法,并确定您的方法在何处以及为何起作用或不起作用。
资源示例:
健康创造财富使用NASA地球和医学开源数据来确定环境如何影响人类和动物健康。
详细信息和资源示例背景知识
我们周围的生态系统不断适应各种环境条件,例如季节性变化,极端天气模式和意外的自然灾害。 但是,人眼可能无法轻易地实时观察或欣赏到这些变化。 不断变化的环境如何影响您的日常活动? 您如何观察到这些变化?
由于动物和动物在其大气,陆地和水生环境中分担疾病风险,因此我们应该通过整体方法来调查地球的生物多样性。 使用“一个健康”的概念,我们可以通过实时测量以两种方式描述生物多样性。 首先,地球科学数据可以提供各种环境条件的全球度量,例如土地覆盖和降水量。 其次,社区成员对公民科学的观察是局部测量,例如照片(例如光声方法),实地记录和物理测量。 将大规模卫星数据与小规模社区观察相结合可以为我们的动态生态系统提供有价值的可视化工具。
您面临的挑战是将NASA地球科学数据与当地公民科学观测的潜在来源进行匹配,以识别不断变化的环境如何影响人类和动物健康!
潜在注意事项
在就此挑战的要素进行头脑风暴时,请考虑以下几点:
- 您如何描述当地地形的每日,每月和每年的时间变化?
- 我们如何更好地了解实时变化(例如,平均值与极限值)?
- 我们如何展示实时的环境变化以增强针对各个年龄段社区成员的教育计划?
资源实例
- CDC Wonder(https://wonder.cdc.gov/):数据包括热浪天,每日气温和热量指数,每日日照,每日降水,每日地面温度和每日细颗粒物。
- 北美土地数据同化系统(NLDAS)(https://ldas.gsfc.nasa.gov/):数据包括每日空气温度和热量指数,每日阳光和每日降水量。
- 中分辨率成像光谱仪(MODIS)(https://modis.gsfc.nasa.gov/data/dataprod/mod11.php):数据包括陆地表面温度和气溶胶光学深度。
5.冰冷的冰川
极地追求开展有关极地探险和冰冻圈变化的探索。 尤其值得关注过去10、30、100年的变化。
详细资料背景知识
在极地地区旅行可能会很有挑战性。 位置偏僻,天气极端。 成功行程需要仔细计划!
每年,科学家计划对地球冰冻圈进行考察,以进行实验并建立野外站点。 他们使用多年来收集的环境数据来了解期望值,并且模型可以预测他们可能面对的地形和条件。 对于他们而言,重要的是能够回顾过去的情况,预测未来的情况,并预测可能的危害或危险情况。 天气,地形,路线,食物和物资都需要考虑。
最重要的是,冰冻圈的状况正在发生变化。 在夏季,北极海冰所覆盖的区域正在缩小,冰川正在融化,并且融化的池塘会在冰盖上生长。
潜在注意事项
- 您的探险者什么时候应该离开?
- 他们将乘坐哪种交通工具?
- 他们在旅途中将面临哪些危险?
- 他们会打包什么用品?
- 地形是什么样的(海冰?冰川?)
您如何显示NASA数据以帮助探险者计划行程? 探险者在旅途中可以使用哪些数据来避免出现危险?
如果十年前发生的任务会有什么不同? 30年前? 100年前? 环境发生了什么变化?
资源示例:
找到我的冰冻圈开发一个应用程序,使您可以了解地球的冰冻圈如何影响某些位置,例如,附近的冰川如何改变该地区的天气。
详细资料背景知识
您的冰冻圈在哪里?
冰冻圈涵盖了水被冻结的世界各地。 这包括陆地上的冷冻水-冰盖,冰川,雪和冰冻的地面(多年冻土)-以及海冰,湖冰和河冰。 通常,冰冻圈位于北极和南极附近以及山区。 在冬季,由于地面结冰和降雪,冰冻圈向南延伸。
尽管大多数人没有望着窗外看到冰冻的苔原,但冰冻圈影响着每个人。 一些社区直接受到冰冻圈的影响-他们依靠冷冻的冰块进行旅行和狩猎,或者从融雪和冰川径流中获取水。 其他社区则不太直接感受到冰冻圈的影响。 例如,世界各地的天气模式和海平面取决于冰冻的极点和山区。
科学家,规划人员,政策制定者和公民需要了解冰冻圈以及冰冻景观的变化如何影响全世界的每个人。
潜在注意事项
允许用户识别最近的冰川,永久冻土,积雪,冰盖等区域。
最近的冰川有多远? 冰盖? 雪包?
获得食物,水和庇护所的方式如何取决于冰冻圈? 那生活方式或休闲呢?
如果那片冰冻圈发生了变化,您所在位置的生活将如何变化? 消失了吗?
您所在位置的食物(农作物,鱼类等)如何取决于冰冻圈?
设计新颖有趣的方式来显示数据!
资源示例:
极地相反创建一个数据分析和可视化工具,向广大观众展示北极和南极冰层的变化。
详细信息和资源示例背景知识
北极和南极洲是两极对立的,不仅因为它们分别容纳了北波兰和南波兰,而且还因为它们的地理位置也相反! 北极是几乎完全被陆地包围的半封闭海洋,而南极洲是一个完全被海洋包围的陆地。
有关极地冰的数据不仅对研究冰冻圈的科学家有用,而且对国际贸易(西北通道的海冰预报)和行星科学(将地球上的冰变化与其他行星上的冰进行比较)也有用。 )
NASA的研究帮助我们了解了北极和南极洲冰结构在不断变化的环境中如何演变。 除了存在和不存在海冰外,还可以在三个维度上观察到冰盖,因此可以测量冰盖如何从上方和下方以及左右变化。
分析和可视化NASA的北极和/或南极冰盖和海冰数据,以随时间推移以及在三个空间维度上讲述它们的故事。 除了结冰范围的季节性变化外,还有其他变化模式可以看到吗? 例如,一年中的某一天(例如,2017年4月29日)与其他年份的同一天(2016年4月29日; 2015年4月29日,依此类推……)之间的冰覆盖率是否存在差异?
潜在注意事项
考虑将两个地区的冰盖和海冰随时间和空间的变化与大气和海洋条件进行比较。
资源示例
* NASA绝不认可列出的任何特定实体,也不能证明非美国政府站点上提供的信息的准确性。
6.美丽与奇迹的宇宙
在巨人的肩膀上使用哈勃望远镜拍摄的图像创建游戏。 结果可能是棋盘,卡片,计算机,手机或VR游戏的原型。
详细资料背景知识
自1990年代初以来,NASA的哈勃太空望远镜为世界提供了不间断的数据流,这些数据帮助解决了天文学中的一些最大问题,同时也为全新的问题提供了饲料。 作为第一个放置在太空中的主要光学望远镜,哈勃从大气变形之上,远高于地球云层和光污染的无阻碍的有利位置观看宇宙。 科学家利用哈勃望远镜观测了我们太阳系中最遥远的恒星和星系,以及行星。
自哈勃太空望远镜发射以来,它以每小时17,000英里的速度绕地球旋转,已进行了130万多次观测。 它可以追溯到遥远的过去,到达距离地球超过134亿光年的位置-但是它可以看到物体在附近并且像小行星在我们自己的太阳系中的碰撞一样小。 所产生的科学发现具有传奇色彩-并做了所有这些事情,它还为我们提供了令人敬畏且令人惊叹的美丽恒星,星系和星云的图像。 哈勃图像不是CGI; 它们不是模拟。 它们是真实的,并且向我们展示了我们从未见过的宇宙。
您的工作是使用哈勃图像作为游戏内容的组成部分来创建游戏。 您可以设计棋盘游戏,纸牌游戏,计算机游戏,应用程序或虚拟现实游戏并制作原型。 从单人游戏到大型多人游戏,您都可以使其具有竞争力或协作性。 您可以专注于科学,美学,灵感或这三者-游戏的选择和故事取决于您。
资源示例:
混音黄金唱片发展时间囊的概念,以向地球外文明讲述人类文化和太阳系。 这将需要工程技术才能创建胶囊内容物的原型和哲学方法。
详细资料背景知识
几颗星际通信(包含音乐,数学,科学,艺术等)是从我们太阳系射出的卫星或无线电波上传播的。 开发它们是为了向先进的文明通报我们的许多人类文化和我们的本地星系。 物理通信使用图表来提供说明,以解密其内容,太阳的位置等。 无线电通信已经从地面射电望远镜发射出去,并针对特定的恒星系统。 这些项目的示例包括先锋牌匾,旅行者金唱片,阿雷西博消息,青少年消息和宇宙呼叫消息。
您面临的挑战是设计内容,以教育有关人类和太阳系的先进太空航天文明。 您的概念应该能够集成到时间囊中,并飞越星际飞船。
潜在注意事项
组建一支尽可能多样化的团队。 该团队可能包括具有不同学科的成员,例如哲学家,艺术家,音乐家,数学家,科学家,工程师等。
您的团队将包括哪些类型的内容来捕捉人类和太阳系的本质? 内容将如何存储在时间胶囊中,目标文明将如何解密内容? 文明可能需要“回放”录音。 因此,请考虑如何记录内容(即语言,图表,数学,蚀刻的录音等),以及观众将如何访问内容。 还应考虑时间囊如何经受住时间的考验,因为直到今天,成千上万甚至更多年后,时间囊才能被发现。
先前的沟通任务做了什么? 您的团队可以改进他们的方法吗? 考虑一下与上次任务期间可用的技术相比,今天可用的技术。 无论您打算使用哪种技术,都应解释您的方法,并说明时间胶囊将如何承受时间和太空的漫长旅程。
互联网上有很多资源可用来研究旅行者金唱片的开发方式。 考虑一下“金唱片”团队如何着手该项目并缩小内容范围,仅包括我们文化的最重要代表。 可以使用其他可用资源来发现各种地球外通信项目如何包括对消息进行编码以及对要包括的内容进行决策的聪明方法。
资源示例:
登月任务计划对月球的研究任务:确定任务目标,确定行星漫游车的着陆点。
详细资料背景知识
没有详细的计划,科学家不会将漫游车送上月球。 在确定月球车将要进行的研究,包括在何处着陆时,会涉及许多科学和工程方面的考虑。 科学家利用绕月球运行的卫星的成像数据来了解月球表面,并指导其决策选择具有科学意义的着陆点。
天文可视化软件工具允许用户可视化宇宙。 其中一些工具结合了NASA数据,NASA科学家使用这些数据来计划和解释机器人航天器上基于天基仪器的科学观测结果。
您面临的挑战是使用NASA数据创建登月车的月球任务计划,并使用astro-visualization识别和评估登月车的可能降落地点。
潜在注意事项
在制定任务计划和可视化时,您可能会考虑以下标准,以选择月球车的登月地点:
- 您的任务的科学目标是什么? 您希望学什么?
- 流动站能否安全着陆并在着陆点轻松旅行?
- 流浪者是否有可能在着陆点寻找水?
- 在着陆点可以研究多少月球的地质过去?
资源示例:
虚拟空间探索在VR中从月球或火星重建位置。 您可以使用“高分辨率影像科学”项目中的高质量表面模型。
详细信息和资源示例挑战
为月球和火星表面生成虚拟现实环境! 从NASA资源中获取3D模型,例如Moon Trek和Mars Trek。 整合地表勘探系统和栖息地的3D模型。 通过托管服务开发和部署虚拟世界。
背景知识
月亮或火星的有趣区域可能在北极或南极附近,或者任何具有明显地表特征的区域。 例如,平坦的区域作为着陆点很有吸引力。 永久阴影的火山口底部可能有冰冻的水。 天窗是通向熔岩管的洞,可以提供庇护。 从制造的角度来看,富含镍和钛的区域很重要。
虚拟现实(VR)使任何人都可以从远处探索月球和火星。 使用网络应用程序Moon Trek和Mars Trek,可以创建适用于VR或3D打印的模型。 可以将高分辨率影像科学实验(HiRISE)中的数字地形模型转换为3D表面模型。
您面临的挑战是创建VR体验,使公众能够探索月球和/或火星。
这项挑战涉及月球和火星表面上感兴趣区域的VR模型,但您也可以添加表面探索资产。 您的VR环境可以提供交互性,例如将着陆器乘坐到地面或驾驶流动站。
潜在注意事项
要完成此挑战,您可以考虑以下事项:
有几个网站提供免费的VR模型托管服务,并且免费提供流行的游戏引擎进行自我教育。 开发VR模型需要使用3D图形程序进行一些工作。 通常,3D图形程序和游戏引擎包括用于定义行为的脚本编辑器。 根据程序的不同,脚本语言可以是Python,JavaScript,Lua或类似C的语言。
激发他人重用并建立您的VR模型! 考虑如何利用这一挑战来教育公众并通过虚拟探索激发学生的兴趣。 使用您的项目页面来说明您如何开发和集成VR体验以及您对为什么选择月球或火星的特定区域的想法。 建立一个存储库,您可以在其中共享您的团队用来创建VR体验的3D模型和脚本。 不要忘记将信誉归功于提供您团队使用的应用程序的组织。 提供指向VR模型的链接或将其嵌入到您的项目页面中。
资源实例
有关月球和火星的表面数据包括位图高度图,数字地形模型和3D模型。 图形程序和游戏引擎提供了以下功能:操纵模型,应用纹理贴图,添加光源以及开发行为脚本。 托管服务可以部署可链接到网页的VR体验。
表面数据源由JPL开发的网络应用程序
Moon Trek和
Mars Trek提供了生成STL或OBJ格式的3D打印文件的功能。 在网络浏览器中打开这些网络应用程序时,将为您提供简短的教程,以解释其功能。 这些网络应用程序左上角的扳手图标会打开一个菜单,其中包含用于生成可3D打印的模型的选项; 选择该选项将打开一个对话框。 选择OBJ,然后将分辨率降低到大约100。将表面特征放大一个大于1且小于11的值。
虚拟现实开发系统在识别出感兴趣的区域并导出OBJ文件或选择要转换的DTM之后,游戏引擎就可以集成来自
NASA 3D资源的地面勘探系统模型并开发用于交互或动画的脚本。
虚拟现实托管Web服务集成虚拟现实模型后,您可以将其上传到托管服务。 一些VR托管服务提供了基于Web的编辑器。 因此,可以跳过游戏引擎。
在线资源搜索的建议关键字:
- 虚拟世界托管
- 3D游戏开发系统
- 虚拟现实开发套件
- 虚拟现实应用程序编程接口或API
- JavaScript的3D图形代码库

日程和讲座十月20
上午9:30-注册
上午9:45-开幕式
上午10:00-编码开始!
上午11:00-在平流层发射Cubesat格式仪器的经验(Vyacheslav Dmitriev)
上午11:40-可以计算外层空间的人数吗? 以及其他可以使用卫星图像中的机器学习获得的指标(Georgy Potapov)
12:20 pm-回到地球:HERE现实指数(Victor Rudoy)
下午12:40-住在地球之外(亚历山大·申科)
下午1时20分-中检
2:00 pm-午餐
3:00 pm-Jetpacks:历史,现在,第一个俄语(Alexei Statsenko)
7:00 pm-中检
晚上8:00-晚餐
晚上11:00-第一天结束
十月21
上午8:00-第二天开始
9:30 am-早晨咖啡
上午10:30-中检
12:00 pm-区块链在太空中的可能应用(Rodion Mamin)
2:00 pm-午餐
3:00 pm-准备演讲
下午4:30-项目介绍
下午6:30-闭幕式