Школьники стремятся улучшить психологический климат на орбите
Организаторы Всероссийского конкурса юных инженеров-исследователей с международным участием "Спутник" второй год предлагают школьникам представить эксперимент, который смогли бы провести космонавты во время своей миссии на Международной космической станции. Это стало возможным после создания в 2021 году в Самарском университете им. Королева Центра экспериментов в космосе.
В этом году финалистами трека "Школьные эксперименты в космосе" стали 15 проектов, которые предложили учащиеся с 7 по 11 класс из разных уголков страны. Конкурсанты не только представили саму идею, но и предлагали способы ее реализации на борту космической станции. А для этого нужно тщательно изучить действующие в условиях невесомости физические законы и требования к безопасности пилотируемых полетов. В результате экспертам жюри предложили и проекты по созданию аппаратуры для проведения экспериментов.
"Школьникам старших классов этот конкурс дает возможность испытать свои силы в достаточно нетривиальных вещах, потому что любой космический эксперимент подразумевает междисциплинарность, - отметил Андрей Крамлих, директор Центра экспериментов в космосе Самарского университета им. Королева, один из организаторов конкурса "Школьные эксперименты в космосе". - Много тем посвящено выращиванию различных растений на МКС. Есть темы, связанные с пилотируемой космонавтикой, - школьники предлагают изучить поведение космонавтов, отслеживать реакцию организма на невесомость - не все аспекты до сих пор изучены. Целый ряд экспериментов направлен на то, чтобы сделать пребывание космонавтов в изначально некомфортной среде удобнее. Большинство экспериментов затрагивают биологию. И это понятно: если мы хотим летать к дальним планетам и колонизировать космос, нужно проверять идеи именно на орбите".
Как изучить влияние невесомости на иммунитет космонавта, на координацию мелкой моторики? Можно ли пожарить яичницу в космосе? А как доставить яйца на борт станции, не разбив по дороге? Как написать картину красками в условиях невесомости? Можно ли вырастить живую ткань на основе мха? Ответы на эти и другие вопросы - результат любознательности, умения удивляться, искать нестыковки в, казалось бы, привычных закономерностях.
"Можно ли пожарить яичницу на космической станции?" - задалась вопросом ученица 10 класса лицея им. Гагарина из города Щелково Дарья Кутник. И этот вопрос привел к неплохо проработанному проекту, который включал в себя не только демонстрацию знаний физики, но и требовал наличия инженерной смекалки: ведь на орбиту требуется доставить яйца, не повредив их во время перегрузок, которые испытывает взлетающая ракета. А потом еще придумать сковородку. Так как же полакомиться настоящей яичницей там, где нет открытого огня, а желток может взмыть в воздух и под влиянием воздушных потоков поплыть над поваром? Оказывается - элементарно! "Сковородку" - термостатирующий блок "Глазунья" - надо разместить на иллюминаторе станции, обращенном к Земле: отраженный от атмосферы планеты свет Солнца нагреет яйцо до необходимой температуры вплоть до 100 градусов Цельсия! Позаботилась Дарья и о вопросах доставки столь хрупкого продукта - придумала не только способ жарки и очистки яйца, но и специальный контейнер для перевозки.
Дарья не в первый раз участвует в подобных состязаниях. В прошлом году конструировала модель марсохода в конкурсе от Роскосмоса. И очень обрадовалась, узнав о треке "Школьные эксперименты в космосе" в рамках конкурса "Спутник": "Ты увлекаешься тематикой, и в какой-то момент появляется вопрос, на который хочешь ответить. Так получилось и с экспериментом по жарке яичницы на иллюминаторе МКС".
Авторы проекта печати шоколадом на 3D-принтере в условиях МКС - семиклассница из Орска Мария Селиверстова и восьмиклассница из Петрозаводска Юлия Караваева - встретились лицом к лицу только в Самаре, на финале конкурса. "Мы познакомились в соцсети "ВКонтакте" и решили делать проект вместе", - рассказали девочки. Их проект направлен на снижение стресса у космонавтов. Такое состояние сопровождается всплеском адреналина, а этот гормон может быть уравновешен глюкозой. Это органическое соединение присутствует в шоколаде, а на 3D-принтере можно напечатать что-нибудь необычное вместо привычной плитки. И такие нетривиальные занятия также снижают стресс. Девушки показали жюри макет 3D-принтера. "Мы продумали, какую густоту и липкость должна иметь шоколадная паста, чтобы принтер смог напечатать фигурку в условиях невесомости. Принтер мы поместим в куб, чтобы капли шоколада не разлетались", - рассказала Мария Селиверстова. "По поводу рецептов шоколадной массы обратимся к кондитерам, чтобы получался не только вкусный, но и полезный продукт", - добавила Юлия.
Вероника Чепыгова учится в восьмом классе Шампкинской сельской школы Мучкапского района Тамбовской области. Девушка увлекается живописью и хочет предоставить космонавтам возможность зарисовывать то, что они видят, непосредственно на станции. Причем не карандашами, как это происходит сейчас, а настоящими красками. "Мой проект заключается в том, чтобы рисовать жидкими красками - масляными, акварелью. И создать такие условия, чтобы капли не разлетались. Идея заключается в том, чтобы разместить эту каплю на пересечении двух звуковых волн. Когда у меня появилась идея, я поделилась ею с братом, и тот помог мне доказать, что это действительно можно реализовать. Так что нужно установить генераторы звуковых волн в нужных местах", - добавила она. Напомним, одним из самых известных художников-космонавтов являлся почетный доктор Самарского университета им. Королева Алексей Архипович Леонов.
Вероника призналась, что не боялась защиты: "Мне интересно, что скажут эксперты". А школьников внимательно слушали профильные специалисты университета: первый проректор - проректор по научно-исследовательской работе Андрей Прокофьев, доцент кафедры общей и теоретической физики, а также начальник управления подготовки научных кадров Марк Шлеенков, доцент кафедры лазерных и биотехнических систем Вадим Конюхов, доцент кафедры физиологии человека и животных, и. о. исполнительного директора биологического факультета Ирина Романова. В состав жюри конкурса вошли также лектор российского общества "Знание", участник отбора в отряд космонавтов Денис Прудник и руководитель отдела развития компании "Образование Будущего", специалист по космическим аппаратам Илья Овчинников.
В результате по итогам защиты эксперты отобрали четыре проекта для подготовки к реализации на Международной космической станции. Победителями 2023 года стали Софья Шабанова из Самары с проектом "Технологии освоения космического пространства: отработка панелей солнечных батарей на Земле и в космосе", Александра Борисова с проектом "Иммунитас. Влияние невесомости на функционирование иммунитета", Юлиана Жулитова и Стас Сергеенков с проектом "Человек в космосе: гибкие электроды для систем медицинского мониторинга состояния космонавтов" и Любовь Крупинкина с проектом "Профилактическое применение микрозелени в продуктах питания в космосе (Выращивание микрозелени в космосе)". Следующий этап - подготовка заявки по требованиям ГК "РОСКОСМОС".
