Несмотря на все изменения, происходящие в мире, множество молодых людей в разных странах и сегодня мечтают стать космонавтами и разработчиками космических летательных аппаратов. Подтверждением этому являются чемпионаты 'CanSat', которые проводятся во многих странах мира (США, Япония, Нидерланды, Норвегия и др.). 'CanSat' - это молодежное соревнование по разработке и созданию обучающих макетов спутников, которые умещаются в жестяной банке из-под газированных напитков, отсюда и название конкурса от двух английских слов Сan - жестяная банка и Sat (сокр. от Satellite - спутник).
Чемпионат 'CanSat' ставит своей целью пробудить у школьников интерес к инновациям в области аэрокосмических наук и технологий, познакомить их с принципами работы спутников, ракет, организации работы на ракетных полигонах, способствовать практическому освоению знаний в области радиосвязи, передачи данных, баллистики и механики, обучить школьников навыкам работы в команде, дать им представление о порядке реализации международных проектов.
Требования к обучающему 'спутнику' CanSat следующие:
- вес не должен превышать 350 грамм, при том, что все оборудование, за исключением парашюта и
антенной установки GPS, должно умещаться внутри стандартной жестяной банки (объем 0.33 л),
- не разрешается добавлять детали или измерительные приборы общей стоимостью свыше 512 долларов США,
- существуют ограничения по времени полета (120 с) и скорости спуска (8-12 м/с), время работы передатчика спутника CanSat должно быть не менее 3 часов, а все его компоненты должны выдерживать перегрузку до 20g,
- у 'спутника' имеются основная и дополнительная задачи. Основная задача заключается в измерении температуры и давления в реальном масштабе времени в процессе снижения 'спутника'. Дополнительная задача связана с выполнением спецзаданий, придуманных самими участниками. Например, анализ экологической обстановки и метеорологических условий, замер ускорения и турбулентности, проведение видеозаписи, мониторинг распределения атмосферной температуры, уточнение положения 'спутника' в пространстве и т.д. Полет фантазии участников ограничивается только стоимостью используемых комплектующих (512 USD).
Поект CanSat в России организован тремя организациями: Мемориальным музеем космонавтики (ММК), Научно-исследовательским институтом ядерной физики МГУ имени М.В. Ломоносова (НИИЯФ МГУ) и Северо-Западной Межрегиональной общественной организацией Федерации космонавтики РФ. НИИЯФ МГУ - ведущий научно-исследовательский институт в области ядерной физики, физике высоких энергий и физике космоса, осуществляющий фундаментальную научно-исследовательскую и образовательную деятельность. Институт проводит большое количество экспериментальных исследований, и занимается научно-техническими разработками в области космических исследований.
Рабочая группа проекта 'CanSat в России' - это О.Ю. Мороз (зав. отделом ММК), зам. директора по научной работе НИИЯФ МГУ В.В. Радченко, и главный разработчик российского конструктора CanSat и технический руководитель проекта старший научный сотрудник НИИЯФ МГУ Н.Н. Веденькин. Проект многофункциональный и долгосрочный, будет реализовываться в несколько этапов.
Первый чемпионат 'CanSat' в России проводится в год юбилейных знаменательных дат: 155-летие со дня рождения основоположника современной космонавтики К.Э. Циолковского, 115-летие со дня рождения основоположника биофизики и космического естествознания А.Л. Чижевского, 105-летие со дня рождения конструктора ракетно-космической техники С.П. Королева, 55-летие запуска Первого искусственного спутника Земли (Спутник-1) и 50-летие с момента первого полета человека в космос Ю.А. Гагарина.
География участников обширна, школьники и их научные руководители представили различные регионы страны: Москву, Казань, Минск, Калугу, Архангельск, Санкт-Петербург, Самару, Чувашию, Якутию - и это далеко не полный перечень городов и регионов. Названия команд отражали боевой настрой и патриотический дух: '
Галактика', 'Ирбис', 'Гагарин', 'Чолбон', 'Пульсар', 'Зенит', 'Сфера', 'Юпитер', 'Борей', 'Флюид'. Некоторые участники довольно креативно подошли к названию своих команд, например, 'Perpetuum Mobile', 'Контргайка', 'Ва-банк', 'Per aspera ad astra', 'Амплитуда 179', 'КИ Поморье', 'Скорпион', а участники команды 'RC-Garage 713' рассказали о том, что название их команды имеет полувековую историю. Участники проявили инициативность и неравнодушие, продемонстрировали кропотливую и трудоемкую работу в создании и испытании своих 'спутников'.
Цели чемпионата 'наполеоновские': популяризация достижений отечественной ракетной техники и космонавтики, вовлечение школьников в проекты, связанные с инновационными технологиями, непосредственное знакомство с процессом проектирования, от создания макетов и, в конечном итоге, запуска обучающих 'спутников' CanSat. Проект нацелен на 'прививку' интереса к самостоятельной работе над проектами, к постановке научных и экспериментальных задач, на формирование умения находить инновационные решения и использовать их на практике. Помимо знаний в области механики, баллистики, радиосвязи и проектирования бортовой электроники школьники научатся работать в команде, разделяя между собой обязанности и налаживая взаимодействие при поддержке научного руководителя - педагога школы. Более того, вся информация, имеющая отношение к проекту 'CanSat', представлена на английском языке, что является хорошей практикой для участников в усвоении специализированных физических терминов. Также они должны хорошо разбираться в математике, информатике, физике, химии, экологии, владеть основами 3D-моделирования.
Организаторы чемпионата предоставляют участникам базовый конструктор, разработанный в НИИЯФ МГУ, в который входят: микроконтроллер, термодатчик, датчик давления и несущая плата радиомодуля. В дополнение к стандартным элементам аппарата каждая команда имеет возможность установить на нем другие оригинальные узлы и приборы, если они укладываются в установленные габариты, массу и стоимость аппарата. Это позволяет участникам не только сконструировать аппарат, но и поставить общественную или научно-полезную задачу для своего 'спутника', и в дальнейшем использовать полученные результаты в образовательном процессе своей школы.
Согласно плану проведения чемпионата 'CanSat', команды после участия в отборочной сессии и после прохождения проверки экспертной комиссии продолжат работу над своим аппаратом, и продемонстрируют результаты своей работы уже на реальном полигоне в Калуге в начале мая. Именно там будут названы победители.
28-29 января 2012 года состоялась отборочная сессия в Мемориальном музее космонавтики и Научно-исследовательском институте ядерной физики МГУ. Свои проекты защищали 28 команд. Защита проходила в два дня. Жеребьевка очередности была проведена 27 января. В первый день одна половина участников защищала свои проекты, вторая - тестировала оборудование в лабораториях МГУ. На второй день потоки поменялись местами. Кроме этого, для участников конкурса были предусмотрены образовательные занятия и практикумы на физическом факультете МГУ. Лекции по физике космоса и актуальным проблемам современной физики прочитали П.А. Климов, С.А. Красоткин, А.В. Прохоров, Е.В. Широков и И.С. Веселовский, занятия в ядерном практикуме НИИЯФ МГУ под девизом 'Повтори Нобелевские эксперименты' прошли под руководством И.М. Зверевой и В.В. Богомолова). Также состоялись мастер-классы Н.Н. Веденькина, В.Е. Родимина и А.М. Амелюшкина по работе с бортовой электроникой, а в холле ЦФА работал мобильный планетарий.
Каждая команда представила членам экспертной комиссии пояснительную записку проекта, презентацию и макет своего 'спутника'. Участники должны были продемонстрировать концепцию проекта, сложность и масштаб поставленных задач, представить описание конструкции аппаратов и технологический уровень реализации своего проекта, Все участники представляли свои проекты со знанием дела, демонстрируя творческий подход, высокий технический уровень подготовки, инновационные идеи, слаженность работы команды и неподдельное желание победить.
По результатам отборочной сессии, 17 лучших команд были отобраны для запуска своих 'спутников' ракетой на высоту около 2 км на полигоне в Калуге (май 2012). По мнению участников проекта, 'CanSat' - это, прежде всего, отличная возможность работать руками, самостоятельно фантазировать и проектировать конструкцию настоящего 'спутника', наблюдать его запуск и работу в режиме реального времени на настоящем полигоне. Тем более, еще приятно и полезно, что ты применяешь свои знания химии, физики, черчения и математики в деле, на практике, видишь, как работают законы точных и естественных наук. Участники отметили дружелюбную атмосферу мероприятия, выразили благодарность за интересные встречи и высокий уровень организации конкурса.
Участие в проекте 'CanSat в России' - это первые маленькие шаги, которые сформируют полезные привычки и приведут к большим изменениям. Сейчас имена и фамилии участников чемпионата неизвестны, но пройдет время, и страна узнает своих новых героев. Космос-журнал благодарит за предоставленный материал автора статьи Елену Григорьеву (НИИЯФ МГУ) и оргкомитет чемпионата в лице О.Ю. Мороз.
Космос-журнал
