2.9. Космическое образование
Космос - среда жизненных интересов человечества. Естественный способ внедрения этого понимания в сознание человечества - образование и его первая ступень - школа. Основной базой освоения космоса служит ракетно-космическая техника и чем раньше широкие массы "прикоснутся" к ней, тем эффективнее будет отдача от космоса. Элементом такого "прикосновения" должна стать широкая Программа школьных научно-иследовательских микроспутников. Для разработки Программы создана некоммерческая межрегиональная общественная организация "Объединение специалистов и молодежи по научно-техническому творчеству в области космических технологий "Микроспутник" (МОО "Микроспутник") с которой сотрудничают высококвалифицированные специалисты ряда институтов Российской Академии наук, таких как Институт космических исследований РАН, Институт земного магнетизма и распространения радиоволн РАН, Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, Института атомной энергетики (г.Обнинск), ведущих организаций космической промышленности, таких как РКК "Энергия", НПОМаш, КБ "Полёт" и др.

МОО "Микроспутник" осуществляет деятельность по разработке и созданию научно-исследовательских микроспутников и привлечению молодежи России и других стран (учащихся школ и других учебных заведений) к изучению и освоению современных технологий в области исследования и использования околоземного космического пространства.
Микроспутники в данной Программе это своеобразные учебные пособия, достаточно дорогие и сложные, в первую очередь из-за применения в них высоких технологий, не доступных для системы школьного образования. Поэтому техническая сторона (изготовление микроспутников) реализуется при прямом участии организаций передовых отраслей науки и техники.
На данном этапе Программа основана на опыте проведения фундаментальных космических исследований, имеющемся у ее участников, в основном работающих в области солнечно-земной физики, и направлена на решение трёх задач:

Первым проектом, реализуемым МОО "МИКРОСПУТНИК", является совместный Российско-Австралийский микроспутник "КОЛИБРИ-2000" http://www.iki.rssi.ru/kollibri/missija1.htm . Начало работы на орбите "КОЛИБРИ-2000" предусмотрено в феврале 2002 г. Вывод на орбиту осуществляется грузовым транспортным кораблем "Прогресс" после выполнения им основных задач по обеспечению Международной Космической Станции.
Молодежь, участвующая в Программе, знакомится с полным циклом процесса формулирования концепций научных программ микроспутников, их проектированием, изготовлением, запуском на орбиту, а также принимает практическое участие в получении, обработке и интерпретации научной и служебной информации с борта микроспутников, используя школьные наземные станции приема и обработки информации, работающие в радиолюбительском диапазоне.
Научная программа исследований "КОЛИБРИ-2000", разработанная сотрудниками ИКИ РАН и НИИЯФ МГУ, включает в себя две задачи, ориентированные на участие в них школьников:

  • 1. Сравнительное исследование околоземного космического пространства над территориями высокоиндустриальной Европы и Австралии, менее подверженной техногенным воздействиям.
  • 2. Изучение процессов развития магнитных бурь в земной магнитосфере, связанных с выбросами с поверхности Солнца плазменных облаков, в значительной степени определяющих "космическую погоду".

    • В проекте "Колибри - 2000" участвуют Физико-техническая школа (ФТШ) при Институте атомной энергетики (г.Обнинск www.obninsk.org ) и Сиднейский спутниковый проект (Австралия), объединяющий школы: Knox Grammer School (www.knox.nsw.au) и Ravenswood School for Girls (www.ravenswood.nsw.edu.au ). На базе этих школ созданы пункты приема научной информации и управления. Резервные пункты создаются в г. Калуге (ПЛиС), г. Москве (ИКИ РАН), г. Королеве (РКК "Энергия"), г. Тарусе (СКБ КП ИКИ РАН) и г. Краснознаменское. Пункты приёма просты по конструкции, базируются на использовании стандартных комплектующих, работа на них легко осваивается современными радиолюбителями. На первом этапе усилиями школьников ФТШ создана программа дешифровки и графического представления научных данных, поступающих с микроспутника. Данная программа необходима для оперативного контроля состояния систем микроспутника во время его работы на орбите (близкой к орбите МКС), визуализации данных комплекса научной аппаратуры, физической интерпретации данных. Своеобразной и привлекательной для понимания школьниками космической технологии является система вывода "КОЛИБРИ-2000" на орбиту. Микроспутник "КОЛИБРИ-2000" в специально разработанном транспортно-пусковом контейнере (ТПК) закрепляется в грузовом отсеке ТГК "Прогресс-М" на силовом каркасе крепления доставляемых на орбиту грузов. После выполнения разгрузочных работ и загрузки грузового отсека ТГК отходами и отработавшей аппаратурой экипаж производит снятие "КОЛИБРИ-2000" ТПК с силового каркаса, подключает к разъему ТПК кабель, по которому от ТГК подается команда на отделение "КОЛИБРИ-2000" от ТГК. Покидая грузовой отсек ТГК, экипаж устанавливает ТПК на открытом внутреннем фланце люка стыковочного агрегата ТГК в стартовое положение и закрывает гермолюк стыковочного агрегата со стороны МКС. После расстыковки с МКС ТГК "Прогресс-М" в течение суток отдаляется от ОК и в зоне радиовидимости ЦУП'а производит коррекцию ориентации. По команде происходит "выход" "КОЛИБРИ-2000" из ТПК с помощью пружинных толкателей с одновременным развертыванием гравитационной штанги системы ориентации, АФУ радиокомплекса и панелей солнечных батарей. Скорость отделения находится в пределах от 0,2 до 1 м/с. Процесс отделения и развертывания открывающихся конструкций МС фиксируется телевизионной камерой контроля сближения и стыковки, имеющейся на борту ТГК "Прогресс-М", и передается по линиям связи в ЦУП. После отделения "КОЛИБРИ-2000" происходит включение служебных бортовых систем МС и начало активного автономного полета на орбите, близкой по параметрам орбите МКС. Высота микроспутника 1250 мм, диаметр 500 мм, масса в снаряженном состоянии - 23 кг, энергопотребление до 30 Вт. Функциональный состав "КОЛИБРИ-2000" включает: комплекс научной аппаратуры (КНА); систему командной радиолинии, служебной и научной телеметрии; систему сбора данных и управления; систему энергоснабжения; пассивную систему терморегулирования; пассивную систему гравитационной ориентации с активной магнитной системой компенсации колебаний. КНА состоит из: а).Трёхкомпонентного феррозондового магнитометра (ТФМ - "Маг-Сенсорс", ИКИ РАН) осуществляющего измерения напряженности магнитного поля Земли как чисто для научных целей, так и для нужд системы стабилизации в пространстве (БУСОС-1, -2), дополняющей к гравитационной ориентации; б).Анализатора частиц и полей (АЧП - НИИЯФ МГУ, ИКИ РАН) измеряющего частицы высоких энергий и электрические поля, индуцированные в результате движения в магнитном поле Земли. Измеренные КНА сигналы собираются и обрабатываются в служебной аппаратуре дистанционного обеспечения космического аппарата (ДОКА-Б15А). Управление питанием научных приборов, сбором и передачей служебной и научной информации производится также прибором ДОКА-Б15А. Разработка предлагаемой Программы, включающей в 2002-2007 г.г. ежегодный запуск микроспутников с различными научно-образовательными задачами, потребовала нового подхода к организации и срокам проведения работ. Важнейшим фактором, определяющим успех Программы, является её ориентация на негосударственное, спонсорское финансирование. В рамках МОО "Микроспутник" существуют три уровня участия: 1.Авторы проекта, 2.Ассоциированные члены проекта (школы и другие учебные организации) и 3.Привлеченные спонсоры. ДОСТИЖЕНИЯ
    Сотрудники ИКИ РАН и СКБ КП (г.Таруса) , на общественных началах входящие в МОО "Микроспутник", в рамках темплана ИКИ РАН (Физика космической плазмы, Раздел 6): ВЫВОДЫ.

    1. Используя практический опыт и основные научно-технические, технологические и организационные решения, реализованные при создании микроспутника "КОЛИБРИ-2000", с каждым новым проектом расширяется научно-образовательный потенциал Программы, углубляется комплекс научных решений задач с одновременным расширением круга участников, включая другие страны и, естественно, школы на их территориях. Реализация всех пяти проектов Программы и расширение состава участников МОО "Микроспутник" позволит получить бесценный опыт и задел на расширенное развитие исследовательских и учебных проектов с применением самых современных аэрокосмических технологий, повысить качество аэрокосмического образования, сформировать условия для развития новых форм опережающего аэрокосмического образования в процессе подготовки кадров с высшим образованием и кадров высшей квалификации, сохранить и повысить качество профессорско-преподавательских кадров университетов и других высших технических учебных заведений в различных регионах страны, ускорить развитие академической и вузовской науки, включая развитие в приоритетном плане научно-исследовательской работы студентов и школьников, совершенствование послевузовского и дополнительного аэрокосмического образования, развитие методической, информационной, материально-технической и учебно-лабораторной базы школ и вузов, развитие интеграционных взаимодействий учебных заведений и организаций РАН.

    2. В ходе подготовки и проведения Молодежная конференция "Задачи космического образования в XXI веке" в рамках Международной космической конференции - 2001 "Космос без оружия - арена мирного сотрудничества в ХХI веке", сотрудники ИКИ РАН и сотрудничающие с ИКИ РАН школьные группы, участвуя в формировании оргкомитета, рабочих органов и программы конференции, подготовили и представили два проблемных доклада и два, сделанных студентами, сообщения, подготовлены к изданию тексты проблемных докладов и тезисов сообщений. Проведение конференции показало её высокую эффективность в образовательном и информационном аспектах. Крайне целесообразно эту тенденцию сохранить при регулярном проведении следующих конференций в рамках Международной космической конференции - 2002 и др.

    Институт Космических Исследований РАН с участием сотрудников Географического факультета МГУ и Института Почвоведения ежегодно c 1998 г. организует летнюю естественнонаучную школу совместно с Горелецкой сельской школой. Школа проходит в селе Горелец Костромской области и предназначена в основном для московских школьников, интересующихся естественнонаучными исследованиями, а также студентов.
    Основная форма работы в школе - решение исследовательских задач в небольших (2-3 чел.) группах под руководством преподавателя (преподавателями являются научные сотрудники или аспиранты ведущих московских лабораторий и институтов). В основном, это полевые и лабораторные исследования. За три года существования школы были исследованы:

    Некоторые из этих работ продолжаются на протяжении двух -трёх сезонов. Выбор конкретных тем зависит от наличия специалиста, готового поехать в село Горелец на очередную летнюю школу.
    Приглашаются к сотрудничеству биологи и геофизики, имеющие опыт полевых исследований, желание поработать с детьми и отдохнуть в хорошей компании. Сроки проведения школы - с 1 по 14 августа. Дополнительную информацию о горелецкой школе можно получить на сайте http://www.obraz.ru.
    ИКИ РАН и Горелецкая школа заключили договор о научно-педагогическом сотрудничестве. Основа совместной деятельности- создание станции геофизических и метео- наблюдений в селеГорелец. Предполагается использовать станцию как в научных, так и в учебных целях.

    Проведена техническая подготовка к созданию измерительного оборудования. Имеется в наличии феррозондовый магнитометр ФМ-2 на полное земное поле. Проведена проверка его на функционирование и калибровочная проверка. Приобретены датчики температуры, атмосферного давления и влажности для автоматизированной метеостанции. Ведется работа по проектированию и изготовлению системы сбора информации. Совместно с преподавателями и слушателями ежегодной летней Горелецкой естественно-аучной школы проведена магнитная съемка площадки под строительство немагнитного павильона для установки датчиков и приборного домика для расположения остального служебного оборудования. Начато строительство обоих домиков.Создан и поддерживается Интернет-сайт Горелецкой негосударственной школы (www.obraz.ru).
    В рамках проведения ежегодных естественно-научных школ разрабатываются методики проведения научных работ по естественной (в том числе и геофизической тематике ) со старшеклассниками московских школ на базе создаваемой геофизической станции и уже построенного детского летнего лагеря.



    Наверх
    На главную страницу