About Space 关于太空
太空并不是一个友好的地方。大部分空间什么都没有，完全的真空和失重状态。太空中仅有的东西大多也是危险的，即使他们是很有价值的资产。 至少在火星轨道之外的太空中，有一种丰富的资产就是能量，即可以转化为电力的太阳能。太阳能供应是连续的、不间断的，在地球轨道上的能量强度是在地球表面的6 ~ 15倍(太阳的能量强度被地球的大气层吸收)。然而，太阳能确实存在危害，因为它对没有遮挡的人类是有害的。太阳也是耀斑的来源，产生强烈的辐射，对未受保护的人和设备是致命的。 太阳并不是太空中有害辐射的唯一来源:宇宙射线、伽马射线和x射线也是周围空间环境的一部分，其强度足以对人类造成伤害。地球的磁场阻止了大部分辐射到达近地轨道和地球表面;然而，它也会将达到危险水平的质子和电子困在范艾伦辐射带中，这些辐射带从250到750英里的高度开始，一直延伸到3.7万到5.2万英里的高度。 太空的主要定律是轨道力学，它决定了物体可以停留和可以去的地方。太空中的一切都在运动，被周围每个主要物体的引力场所吸引(通常是相互作用的万有引力)。一个物体在哪个轨道上运行取决于它在任何特定时间的位置和速度。轨道随着推力(通常来自火箭)的加速而改变。
Artificial Gravity 人造重力
国际太空城市设计竞赛的评委希望你的学生团队能够设计出一个为居住者提供人工重力的太空城市。虽然有一些思想流派主张太空零重力居住，但基金会协会认为这是一个强烈的“生活质量”问题;任何不提供人工重力的太空城市设计提案，都需要有非常令人信服的论据，才能赢得评委的青睐。
Establishing Design Requirements建立设计需求
工程设计的从业者在他们的职业生涯早期就知道，成功的设计要响应需求。虽然《太空城市设计竞赛提案要求》(RFP)列出了客户对你的团队太空城市设计的基本要求，但在“舒适的居住和工作环境”和“舒适的现代社区环境”的要求中，隐含了很多要求。你的团队需要思考评委的期待是什么——把你的太空城市想象成一个人们可以养家糊口、建立职业生涯的地方，把评委想象成需要被说服的人，他们会想要在那里生活。你的团队的设计方案越好地展示出一个将会是一个舒适居住的地方的太空城市，你的团队就越有可能赢得决赛比赛的邀请。
Management Practices管理练习
在太空城市设计挑战中，你和你的团队成员正在模仿公司竞标新业务合同时的工作方式。准备一份中标方案是一项庞大而复杂的任务，需要多种技能。在工业中，赢得和履行合同所需的技术技能超过了单独工作的个人的能力。数百名、数千名、甚至数万名员工必须共同努力，才能实现生产产品的目标，这些产品要做他们应该做的事情，承诺的时候就准备好了，并且可以为预测的成本做出来。设计的每一部分可能都是由不同的人或群体创造的，但整个集成产品必须像一件东西一样运作。
Orbit Calculations轨道计算
虽然团队不需要在太空城市设计挑战中计算轨道，但重要的是要认识到，轨道力学限制了物体在太空中的移动和停留。一些计算可以说明这一点。 轨道是椭圆，被环绕的物体(月球和大多数卫星绕地球运行;行星和行星际卫星绕太阳运行)是焦点之一。为了太空城市设计挑战的目的，只考虑圆形轨道就足够了。
Priorities for Rotating Settlements旋转城市优先考虑项
尽管物理学家理解和测量重力带来的力的能力有所提高，但旋转仍然是唯一已知的为空间沉降提供人工重力(或假重力)的合理手段。然而，生活在旋转环境中可能会让人迷失方向。 简单地说，一个旋转的体积要让普通人感到舒适，并提供一个实用的“重力”量，它必须很大。虽然人们普遍接受的是，许多人能够忍受长时间的每分钟三转(rpm)的转速，但人们也承认，对于各种年龄、活动和健身的人类来说，生活质量都需要一个转速或更低的转速。这意味着，一个提供相当于一个地球引力的社区，其直径必须至少有1英里。
Schedules and Costs进度与造价
时间表是基于对工程公司如何完成项目的洞察。这张图总结了产品创意转化为设计并最终成为实物的过程。请注意，在这个过程的几乎任何一个点上，都可能出现一些错误，导致整个过程向后推，以进行更多的设计工作。当这些事情发生时，日程表中总是需要留出额外的时间来消化它们。
The First Settlement in Space第一座太空城市
太空城市设计挑战场景的一个关键特征是，第一个太空城市建造得非常快——大约需要十几年时间。这样做的真正原因是，竞赛组织者想要提供一个大不相同的场景年表，让参赛的学生在他们的工作生涯中，或者至少在他们的自然生命中可以看到。对于学生来说，在他们预计退休后的半个世纪里，从事一个计划运行的太空城市设计就没那么有趣了。
SPACE SETTLEMENT SCENARIOS太空城市场景设置
每个SSDC事件都根据提案请求(RFP)中定义的一组非常具体的需求来描述设计未来空间定居点或人居的需求。这些场景以五年的时间顺序提供，说明了人们将如何在太空中开发商业利益和城市的可能路线图。在年表的每一年，至少提供了4到5个不同的场景。在整个高中生涯中参加ssdc的学生不会看到相同的场景两次。当每五年提供一次“相同”的场景时，关键需求会发生改变，导致前几年rfp的设计不符合要求。
空间解决方案
每个SSDC事件都根据提案请求(RFP)中定义的一组非常具体的需求来描述设计未来空间定居点或人居的需求。这些场景以五年的时间顺序提供，说明了人们将如何在太空中开发商业利益和城市的可能路线图。在年表的每一年，至少提供了4到5个不同的场景。在整个高中生涯中参加ssdc的学生不会看到相同的场景两次。当每五年提供一次“相同”的场景时，关键需求会发生改变，导致前几年rfp的设计不符合要求。
SSDC场景的五年时序假设人们将按照以下顺序扩大他们在内太阳系的活动:
第1年(2018和2023年)
在地球轨道、顺月空间和地球的月球上初步定居并建立制造业
第2年(2019年和2024年)
扩大人类在地球轨道、顺月空间和地球月球上的经济和定居
第3年(2020年和2025年)
在火星附近和火星上开始定居和经济活动
第4年(2021年和2026年)
将人类的经济活动和定居扩展到小行星带，并开始火星改造
第5年(2022年和2027年)
在水星上开采具有独特属性的矿石，使人们能够在金星上定居
Solar Power in Space太空中的太阳能
虽然内太阳系的太阳能很丰富，但收集足够的太阳能为大量的人类提供电力是一件非同小可的事情。 30多年前，首次对太空中大规模太阳能发电进行了全面的研究。传说，太阳能卫星的概念最早是由彼得·格拉泽博士(Dr. Peter Glaser)在20世纪70年代初坐在天然气管道里时提出的。当时正值阿拉伯石油禁运、能源危机以及全球对能源使用量增加和可得性减少的担忧。人们有时会在为数不多的加油站排好几个小时的队，坐在每加仑汽油能跑15英里、可行驶200英里的汽车里。他们有足够的时间思考。
Space Vehicles太空飞行器
基本情况 太空城市设计竞赛团队面临的一个共同难题是，要搞清楚支持太空城市建设和运营所需的太空飞行器的类型。 为了让你的团队思考这个话题，首先要考虑他们想要去的地方，以及到达每个地方所需的不同类型的运载工具。Northdonning Heedwell公司在《太空城市设计挑战》的描述中给出了一些线索。首先，我们可以从那份描述中得知，在可预见的未来，没有人会开发“千年隼”号、“企业号”星际飞船、“伽利略”号航天飞机，也不会有任何传送或“发射升空”的能力。我们将不得不使用更传统的方法。
TRAINING MATERIALS AND TEACHER TOOLS培训材料
以下链接提供的信息是为了帮助参与者进行计算和理解基本概念，这些是完成参加我们全球活动的提案所不可或缺的。 老师和指导老师注意:最重要的是，ssdc被设计为创新的学习体验，将帮助你启发学生。虽然我们认为学生从整个挑战过程中获益最大，但我们也欢迎和鼓励教育工作者使用这些材料作为其他课堂和课外活动的工具。
