Orbit: Eine Reise durch das Sonnensystem

Letzten Oktober begab sich mein Team Masons auf eine aufregende Reise, um etwas wirklich Außergewöhnliches für die NASA Space Apps Cairo 2024 zu schaffen Hackathon. Unser Projekt Orbit ist eine interaktive 3D-Webanwendung, die das Sonnensystem simuliert und erdnahe Objekte (NEOs) verfolgt. Orbit wurde mit Next.js, Three.js und einem Golang-Backend entwickelt und soll lehren, inspirieren und Echtzeit-Einblicke in den Kosmos bieten . Heute freue ich mich, die Geschichte hinter diesem Projekt zu erzählen und wie wir es zum Leben erweckt haben.

---

Was ist Orbit?

Orbit ist mehr als nur eine Web-App – es ist ein Tor zum Universum. Es ermöglicht Benutzern, das Sonnensystem in atemberaubendem 3D zu erkunden, NEOs zu verfolgen und mehr über die Himmelskörper zu erfahren, die uns umgeben. Durch die Nutzung der Open-Source-Datensätze der NASA haben wir eine Plattform geschaffen, die Bildung, Wissenschaft und Spitzentechnologie vereint, um die Erforschung des Weltraums für jedermann zugänglich zu machen.

Unser Ziel war es, ein Tool zu entwickeln, das nicht nur das Sonnensystem visualisiert, sondern auch die potenziellen Bedrohungen hervorhebt, die von NEOs und potenziell gefährlichen Asteroiden (PHAs) ausgehen. Nach dem Hackathon haben wir beschlossen, Orbit weiterhin als Open-Source-Lösung bereitzustellen, und laden die Community ein, einen Beitrag zu leisten und uns dabei zu helfen, seine Funktionen zu verfeinern und zu erweitern.

---

Hauptfunktionen von Orbit

1. Interaktives 3D-Sonnensystem

Das Herzstück von Orbit ist ein vollständig interaktiver 3D-Orrery, der mit Three.js erstellt wurde. Benutzer können:

• Erkunden Sie das Sonnensystem:Zoomen, drehen und schwenken Sie, um Planeten, Monde und Asteroiden in Echtzeit anzuzeigen.
• Kontrollzeit: Beschleunigen, verlangsamen oder kehren Sie die Zeit um, um zu sehen, wie sich Himmelskörper über Tage, Monate oder sogar Jahre bewegen.
• First-Person-Ansicht:Erleben Sie das Sonnensystem aus der First-Person-Perspektive, als ob Sie durch den Weltraum fliegen würden.

2. Verfolgung erdnaher Objekte (NEO)

Orbit ist in die Small Body Database der NASA integriert, um aktuelle Informationen zu NEOs und PHAs bereitzustellen. Benutzer können:

• Neo-Umlaufbahnen anzeigen: Sehen Sie sich die Flugbahnen von NEOs an und verstehen Sie ihre Pfade relativ zur Erde.
• Detaillierte Informationen: Greifen Sie auf detaillierte Seiten für jeden NEO zu, einschließlich Kepler-Parametern wie Exzentrizität, Halbachse und Neigung.
• Personalisiertes Dashboard: Speichern und verwalten Sie bevorzugte NEOs für schnellen Zugriff.

3. KI-gestützter Chatbot

Wir haben die Gemini API integriert, um einen KI-Chatbot zu erstellen, der Benutzerfragen zum Weltraum, NEOs und dem Sonnensystem beantwortet. Egal, ob Sie neugierig auf die Position eines bestimmten Asteroiden sind oder mehr über die Orbitalmechanik erfahren möchten, der Chatbot hilft Ihnen gerne weiter.

4. Komplexe astronomische Berechnungen

Mit Claude erledigen wir komplexe Orbitalberechnungen im Hintergrund. Dadurch wird sichergestellt, dass die App reibungslos funktioniert und gleichzeitig genaue Vorhersagen zukünftiger NEO-Positionen und potenzieller Bedrohungen für die Erde liefert.

---

Der Tech Stack

• Frontend: Next.js für eine reaktionsfähige und intuitive Benutzeroberfläche.
• 3D-Rendering: Three.js für das interaktive Sonnensystem und NEO-Visualisierungen.
• Backend: Golang für API-Verwaltung, Datenabruf und Sitzungsverfolgung.
• KI-Integration: Gemini API für den Chatbot und Claude für komplexe Berechnungen.
• Datenquelle: Small Body Database der NASA für Echtzeit-NEO-Daten.

---

Unsere Hackathon-Reise

1. Planung und Ideenfindung

Wir begannen mit dem Brainstorming von Ideen, die zu den Themen und Datensätzen der NASA passten. Wir wollten etwas schaffen, das sowohl lehrreich als auch visuell ansprechend ist. Nachdem wir die Small Body Database der NASA durchgesehen hatten, entschieden wir uns, uns auf NEOs und das Sonnensystem zu konzentrieren und Echtzeitdaten mit einem interaktiven 3D-Erlebnis zu kombinieren.

2. Entwicklung

Wir haben uns in zwei Teams aufgeteilt:

• Das Frontend-Team arbeitete an der Benutzeroberfläche und der 3D-Architektur mit Next.js und Three.js.
• Das Backend-Team hat die API mit Golang erstellt, die NASA-Datenbank integriert und die Sitzungsverfolgung implementiert.

3. Herausforderungen und Lösungen

Eine der größten Herausforderungen bestand darin, Datenaktualisierungen in Echtzeit in der 3D-Visualisierung ohne Leistungseinbußen darzustellen. Außerdem mussten wir die Reaktionszeit des KI-Chatbots optimieren und sicherstellen, dass komplexe Orbitalberechnungen die App nicht verlangsamen. Durch die Nutzung von Claude für intensive Berechnungen und die Implementierung effizienter Caching-Strategien konnten wir diese Hürden überwinden.

4. Testen und Optimieren

Wir haben Orbit auf mehreren Geräten und Browsern getestet, um ein nahtloses Erlebnis zu gewährleisten. Die 3D-Welt wurde für reibungslose Interaktionen optimiert und die App wurde sowohl für Desktop- als auch für mobile Benutzer responsiv gestaltet.

---

Die Auswirkungen des Orbits

Orbit ist mehr als nur ein Hackathon-Projekt – es ist ein Tool, das jedem die Wunder des Weltraums näher bringt. Egal, ob Sie Student, Weltraumbegeisterter oder einfach nur neugierig auf das Universum sind, Orbit bietet eine einzigartige Möglichkeit zum Erkunden und Lernen. Indem wir die potenziellen Bedrohungen hervorheben, die von NEOs ausgehen, hoffen wir, das Bewusstsein zu schärfen und ein tieferes Interesse an der Weltraumwissenschaft zu wecken.

---

Was kommt als nächstes für Orbit?

Nach dem Hackathon sind wir bestrebt, Orbit Open Source zu halten und seine Entwicklung fortzusetzen. Wir freuen uns, das Feedback der Community einzubeziehen und neue Funktionen zu erkunden, wie zum Beispiel:

• Mehrspielermodus: Ermöglicht Benutzern die gemeinsame Erkundung des Sonnensystems in Echtzeit.
• Augmented Reality (AR): Bringen Sie die 3D-Welt mit AR-Technologie in die reale Welt.
• Bildungsmodule: Fügen Sie interaktive Lektionen und Quizze hinzu, um das Lernen über den Weltraum noch spannender zu gestalten.

---

Wie Sie sich engagieren können

Orbit ist Open Source und wir freuen uns über Beiträge aus der Community! Egal, ob Sie Entwickler, Designer oder Weltraumbegeisterter sind, in diesem Projekt gibt es einen Platz für Sie. Schauen Sie sich unser GitHub-Repository an, um loszulegen.

---

Abschließende Gedanken

Die Arbeit am Orbit mit Team Masons war ein unvergessliches Erlebnis. Wir haben die Grenzen dessen, was wir für möglich hielten, erweitert, neue Technologien erlernt und etwas geschaffen, auf das wir wirklich stolz sind. Wir hoffen, dass Orbit andere dazu inspiriert, den Kosmos zu erkunden und die Grenzen der Weltraumwissenschaft und -technologie weiter zu erweitern.

Vielen Dank an NASA Space Apps für diese unglaubliche Gelegenheit und an alle, die uns auf diesem Weg unterstützt haben. Das Universum ist riesig und mit Orbit fangen wir gerade erst an.

---

Referenzen

• NASA Small Body Database: NASA SBD
• Gemini API: Wird für die KI-Chatbot-Funktionalität verwendet.
• Claude AI: Wird für komplexe astronomische Berechnungen verwendet.
• Next.js: Framework für die Frontend-Entwicklung.
• Three.js: Bibliothek zum Rendern von 3D-Grafiken und der interaktiven Realität.
• Golang: Backend für API-Verwaltung und Datenabruf.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonOrbit: Eine Reise durch das Sonnensystem. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!