两个人蹬着一辆双人三轮车，穿过被警戒线围起来的沙地。一个陡坡挡住了去路，他们只能后退一段距离，然后铆足了劲蹬踏板冲过去……
这是某种体育运动吗?这其实是由美国宇航局举行的学生太空设计挑战赛的其中一项，来自多个国家的中学生与大学生制造漫游车、迷你火箭或电脑程序等参赛，其中的优秀作品还将成为未来太空探索设备的一部分。
人力漫游车
每年，数百名学生会来到美国宇航局的太空飞行中心附近参加漫游车挑战赛。他们要驾驶自己团队制作的双人车在赛道上前进，赛道长约800米，其中有斜坡、石头等障碍，以模拟陨石坑、裂缝和古老河床等外星地形。
获得“羽量级奖”的三轮漫游车，它重40千克，是比赛历史上最轻的。
这些漫游车千奇百怪，有的拥有木头轮子，有的简陋到仅由钢管焊接而成，有的则采用了3D打印，看上去颇具未来感。与靠电力驱动的真实漫游车不同，它们都靠参赛者脚蹬踏板驱动。
穿越的障碍越多，参赛者就会获得更高积分;途中还有额外的加分任务，如光谱分析、土壤采样等，但完成这些任务需要携带更多设备，使车辆总重增加。
比的不是骑车
也许你会想：“一个人骑一辆山地自行车不是更轻松吗?”但漫游车挑战赛并非寻常的骑车比赛，它考虑到的是外星坏境。
参赛团队设计的车轮
两轮自行车无法自己保持平衡，也无法搭载太多东西，难以担当外星漫游车的重任;而参赛团队的人力漫游车与真实漫游车有许多共同点。人力漫游车需要承受骑手们自身的体重，并克服复杂地形，因此，它需要有灵活而坚固的车轮与底盘;车上要有足够的空间搭载科学仪器;车架还要可折叠，以便火箭运载。不过，大家的脚力也会影响漫游车的速度，所以每个团队都会让体能最好的人来担当骑手。
并非只有积分最高的团队获奖，评委也会选出最轻的、最安全的漫游车等等，这些作品都有独特的结构优点值得借鉴。
火箭竞技
参赛者扛着各式各样的小型火箭，来到一片农场空地上。火箭有着多彩的涂装，内部安装着不同型号的引擎，这些是他们在老师指导下耗时9个月打造的得意之作。
将火箭摆放好后，随着裁判的倒计时，一枚火箭拖着白烟迅速上升，观众还来不及鼓掌，它就飞至1800米高;下一枚火箭则在半空中失控，未达到目标高度;第三枚展开降落伞失败，高速砸向了地面……
在发射挑战赛中，参赛者可以比拼谁的火箭飞得更高，或挑战有效载荷任务，制作有特定功能的设备并安装在火箭上。每年的有效载荷任务都有不同，比如让火箭在下降时放出一架无人机、开发落地后自动恢复直立的行星着陆器等等。
宇航员当裁判
太空探索不仅需要火箭和漫游车，小工具也很重要。中性浮力实验室挑战赛就着眼于宇航员随身携带的实用工具，比如在舱外进行太空漫步时配备的相机支架、在月球表面记录样品大小位置时使用的标记、修复破损太空舱所需的补丁等等。
这一比赛的裁判就是宇航员。在中性浮力实验室，人们靠水的浮力来模拟太空的微重力环境，宇航员带着参赛团队制作的工具进入水中，测试它好不好用。
有的工具看似没有很高的科技含量，却非常符合宇航员的需要。比如在2018年，一个团队制作的割线器脱颖而出，宇航员戴着厚重的手套也能方便地操作它，剪断细小的线缆，并把废弃的断线挂在工具后方，避免其成为太空垃圾。这个割线器在第二年就被带上了太空，在维修国际空间站时派上了用场。
程序员的对决
如果你在学编程，也许将来就能参加类似应用程序开发挑战赛的编程赛事。在这一竞赛中，宇航局专家会提出技术问题，交给初中生和高中生去解决。
阿尔忒弥斯3号任务计划在2025年展开，让宇航员登陆月球南极并停留大约一周。因此2023年挑战赛的任务是创建一个月球版地图APP，将月球的南极区域以三维地图的形式显示出来，并使APP具有基本的导航功能，还能够接收来自地球的信号。
经过7周的努力，10个团队提交了他们制作的程序。程序能呈现月球表面的高度和坡度变化，利用寻路算法为宇航员绘制最佳路径，并通过绕月卫星与地球建立通信链路。
大创意挑战
人类如果要在外星球生活，还需要更多样化的设施。大创意挑战可以称得上是“脑洞大集合”，每年都有新的主题，例如2019年，参赛团队需要设计具有生产、生活功能的外星基地;2022年，他们要开发能在极端地形移动的异形机器人;2023年的主题是在月球上生产金属产品。
异形机器人
月球合金生产厂
参赛者要根据这些主题设计出某种技术概念，入选的团队将获得35万至100万元的奖金，以将他们的作品变为现实。
行星温室
这个封闭式的小型基地是大创意挑战的获奖作品之一，它的目标运行寿命为15年，将为4名驻扎在火星的宇航员提供足够的食物。自动水培生长系统可以培育植物，它附属的冰室可以循环回收热能、水、氧气和二氧化碳等。温室外围的环形跑道还可用于锻炼。
每年，有数万名学生参加挑战赛，不少参赛者在多年后进入到航空航天行业，成为了工程师、研究员或宇航员。如果你热爱探索太空，不妨发挥想象力，自己构思一些太空工具或设施，也许这些奇思妙想会给科学家或未来的你带来启发。
