坎巴拉太空計劃，讓孩子也有像馬斯克一樣的火箭夢想

獵鷹重型火箭發射場景

昨天，美國的商業航天公司SpaceX成功發射了獵鷹重型火箭，被譽為鋼鐵俠的埃隆·馬斯克將一台櫻桃紅色的特斯拉跑車發射到環太陽的軌道上。

今天的小朋友可能就是明天的鋼鐵俠。儘管不能像埃隆·馬斯克一樣做出火箭，但我們可以用電腦模擬製造出SpaceX的火箭呀。今天學堂家向大家介紹的是這款模擬發射火箭的教育遊戲：坎巴拉太空計劃（Kerbal Space Program，KSP）

這是一款沙盤遊戲，背景設定為星球Kerbin（其實就是地球）上有一群高度文明的坎巴拉（Kerbal）人，你的任務就是為他們搭建火箭和飛船，進行太空旅行，探索未知的星球。

在這個遊戲里，你可以搭建並發射自己的火箭。還可以製作衛星或太空船進行太空數據搜集，你還可以編輯程序控制飛行姿態，設計合理方案進行提高發射效率，計算軌道進行星際探索。遊戲的自由度非常高，你甚至可以像馬斯克一樣模擬發射一枚獵鷹重型火箭。

搭建太空站（來源：deeptimes.org）

搭建星際穿越中的空間飛行器（來源：youku）

搭建航空飛機

發射長征2F火箭（來源：3DM）

建造月球車（來源：66game）

從零開始建造一架飛行器，並將他發射到太空。從這裡學習到的科學知識，比進行一場航天講座、或觀看一場火箭發射深刻得多。這個遊戲裡面涉及到的許多知識，比如萬有引力定律、圓、橢圓及拋物線的性質等，也是對數學和物理課程的檢驗和應用。

在遊戲中，孩子們還可以學習到很多航天學的知識和概念，這些是一般的航天科普活動難以獲得的。比如：推重比、比沖、霍曼轉移軌道、引力彈弓效應、利薩如軌道等。學生通過任務的激勵，尋找資料，並應用於遊戲之中，從而建構起自己的知識，並將這些知識綜合應用，設計出複雜的軌道出來。

霍曼轉移軌道，是基礎的變軌操作。

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引力彈弓效應，目前太陽系內的星際旅行最常用的加速/減速模式，可以用很少的能量加到非常高的速度。

利薩如軌道，在拉格朗日點進行星際探索。嫦娥二號曾以此軌道進行科學實驗。

所以，跟著學堂君設計並發射一枚火箭，並製作一顆探空衛星吧。

遊戲在Steam平台以及其他平台都可以下載。首先進入頁面，我們選的是沙盒（sandbox）模式，在這個模式里所有的東西都可以使用。下方有科研模式和生涯模式，可自行選擇。

找到航天中心後，就可以開始搭建火箭了。我們的目標是搭建一個近地軌道的衛星。選擇一個衛星，加上太陽能板和你想要搭載的科學儀器，就成功製造出一顆衛星。我在這顆衛星上搭載了太陽能板、天線、電池模塊及測量空間溫度模塊，再加上一個小油箱和小型發動機，方便太空中姿態微調。

從上到下依次安裝星箭分離環、SAS模塊（飛行姿態穩定系統）、RCS模塊及噴嘴（反推力系統）、第二級火箭以及發動機以及整流罩。SAS模塊使得火箭飛行中保持穩定、RCS模塊方便控制飛行姿態，第二級火箭可以將衛星送到軌道之中。

再安裝上一級火箭分離環，發動機、以及助推火箭及其分離裝置和氣動裝置，這樣就構成火箭的主體。

最後裝上發射架。然後是最重要的一步，調整右側發射程序。然後就可以進入發射台（Lauch）進行發射了。

我們的火箭正在發射台上，準備升空。

接下來便是喜聞樂見的發射環節了，當火箭升到一定高度時進行偏轉飛行，直到超過第一宇宙速度，形成環形軌道。

進入環形軌道後，進行變軌規劃，這是一個霍曼轉移的過程，從低軌道轉移到高軌道，並且進行修圓，這樣就成功發射你的第一枚衛星了。

這是星箭分離的場景，分離之後就可以進行各種科學試驗了。

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