Запустить в космос телескоп: как в школе Подольска реализуют научный проект

Стать космонавтом, моряком, Робин Гудом: необычные детские лагеря>>

Прогрессивная школа

Способствовать возрождению инженерного сословия России – так звучит миссия школы № 29 Подольска. Здесь уже более 15 лет формируют мотивирующую интерактивную среду, которая стимулирует учащихся выбирать инженерные профессии. Это позволит создать систему непрерывного инженерного образования.

Заведение позиционирует себя как цифровая школа проектных технологий. Действительно, одним из важнейших педагогических инструментов здесь считают проектную деятельность. Причем она должна быть грамотно выстроенной и системной, чтобы результаты были закономерными и мотивировали ребят развиваться дальше.

Школьное научное общество – центр научного творчества «Поиск» – управляет технической сферой и отвечает за реализацию проектов по 15 секциям разных наук и технологий. Руководителями секций являются ученые, преподаватели вузов, технические специалисты.

При этом выполняют проекты и руководят центром «Поиск» сами ученики. Они проводят выборы председателя, зама и секретаря, соблюдая все демократические процедуры. Это учит детей культуре коммуникаций и серьезному отношению к делу и своим обязанностям.

Хорошо ли вы разбираетесь в космонавтике? Викторина>>

Идея космического телескопа

Научный комплекс «Центр космического мониторинга» открылся в школе в 2016 году. Сейчас в него входят удаленная обсерватория, цифровой планетарий, центр космического мониторинга для приема снимков со спутников и из лабораторий космических исследований, метеостанция, антенны «Вьюнок» и «Алиса». У школьников есть возможность принимать и обрабатывать сигналы с метеорологических спутников серии NOAA.

Школа закупила приемо-передающий радиотракт для космического спутника типа «Кубсат». Идея поместить на него оптический телескоп появилась не сразу.

Малое количество ясных ночей, пригодных для занятий астрономией в Подмосковье, сначала натолкнуло на мысль создать центр наблюдения в Южной Америке – в пустыне Атакама, где 300 ясных ночей в году. Управлять телескопом удаленно можно с помощью интернета вещей.

Новые образовательные проекты в Подольске: частная интернет‑школа и ЦМИТ>>

Проект рассчитан на пять лет

Понимая сложность задачи, решили сделать сетевой проект «Школьный космический телескоп» и привлечь энтузиастов из разных городов страны. Официально проект стартовал 19 января 2019 года, он рассчитан на пять лет.

Проект состоит из трех этапов. Создание космической системы в школе должно завершиться в 2020 году. Завершается создание спутника-прототипа, запуск космического телескопа намечен на 2021–2022 год. Финальный вариант космического телескопа разработают до 2023 года.

Запуск спутника стоит около 20 миллионов рублей. На создание самого спутника и центра управления полетами уже ушло 1,5 миллиона рублей, потребуется еще 3,5 миллиона рублей. Любое испытание обойдется в 500-600 тысяч рублей, причем таких испытаний нужно достаточно много.

Государство не принимает участие в реализации проекта, поэтому его инициаторы привлекают частных благотворителей и руководителей предприятий, заинтересованных в воспитании инженерных кадров. В частности, участники проекта имеют возможность получить направление для поступления в вуз по инженерной специальности от ведущих предприятий города.

Хорошо ли вы знаете астрономию? Викторина>>

Собственный ЦУП и антенны

В 2020 году заканчивается первый этап создания прототипа спутника, предстоят испытания аппарата в стратосфере на воздушном шаре.

На крыше школы построили антенный пост для получения телеметрии, управления ориентацией аппарата и приема астрофотографий со спутника. Он состоит из параболической антенны на четыре частоты и двух антенн УКВ, им управляют из ЦУП школьного космического спутника.

Одна частота большой антенны будет задействована для приема астрофотографий со школьного спутника, три частоты – для наблюдения Вселенной в радиодиапазоне.

ЦУП расположен на базе действующего при школе центра космического мониторинга. Его дооснастили оборудованием для приема и передачи информации.

«В 2020 году планируем установить еще две станции приема на разных меридианах, чтобы увеличить время приема фотографий с телескопа на спутнике. Ведем переговоры со школами во Владивостоке и Новосибирске или Омске. Все станции будут объединены в единую сеть интернета вещей с единым центром обработки данных», – рассказал заместитель директора по учебно-методической работе школы № 29 Игорь Царьков.

Занятия робототехникой в Подольске для детей: гид по центрам и клубам>>

Запуск прототипа спутника

Сейчас создают спутник-прототип космического телескопа, который нужен для отладки всех систем. Уже разработана плата бортовой цифровой вычислительной машины – «сердце и мозг» спутника. Также на телескопе налаживают программное обеспечение для обработки фотоснимков.

«На 2022 год запланирован запуск спутника-прототипа – участники проекта будут учиться управлять аппаратом, получать с него сигналы, отлаживать системы. В 2023 году намерены запустить доработанный космический телескоп, который, как мы рассчитываем, проработает на орбите три года», – отметил Царьков.

«В ближайшее время начнем принимать сигналы с Солнца, следить за вспышками. Также планируем вести радионаблюдения за объектом Стрелец А* – это сверхмассивная черная дыра в центре галактики Млечный Путь», – добавил специалист по космической связи Александр Соколов.

Участники проекта смогут присутствовать при запуске спутника-прототипа в 2022 году на космодроме Байконур. Программа рассчитана до 2023 года, к этому времени нужно осуществить второй основной запуск финальной версии телескопа. Он должен пробыть на полярной орбите Земли длиной 600 километров около трех лет. Запускать телескоп будет «Роскосмос».

Гик из Подольска: про робота-газонокосилку, мини-подлодку и умный протез>>

Проект ждет энтузиастов

К проекту могут присоединиться ученики любых школ, заинтересованные в астрономических наблюдениях, начиная с девятого класса. Сейчас в нем задействовано около 20 человек из Подольска, Москвы, Троицка, Владимира и Ульяновска.

Царьков отметил, что для реализации космических проектов всегда требуются самые разные специалисты. Так, команде нужны конструктор, электронщик, радист, программист, баллистик, специалисты по системе энергопитания, по теплообмену, по системе ориентации и стабилизации, по полезной нагрузке (оптик).

«Школа № 29 является городским центром дополнительного образования, который рассчитан на 300 учащихся. У нас читают 20 дополнительных курсов для детей из школ всего Подольска, в том числе по астрономии, космической географии, нанотехнологиям. Это бесплатно, за счет городского бюджета», – рассказал Царьков.

Прошедшие первичный курс идут в проектную деятельность и более углубленно занимаются выбранным направлением, в том числе проектом «Школьный космический телескоп». Также в школе много лет работает профильное направление «Инженерный класс», куда приходят после курсов допобразования.

«Космический телескоп – это уникальный инструмент, благодаря которому дети смогут получить самые разнообразные компетенции. Конечно, этот небольшой аппарат не сможет заменить космический телескоп «Хаббл» и телескоп Джеймса Уэбба, но он сможет обнаруживать кометы и астероиды, измерять светимость переменных звезд, фотографировать объекты глубокого космоса. Мы не ставим целью решение научных задач, главное – образовательная составляющая», – заключил Царьков.

По вопросам записи на курсы дополнительного образования следует обращаться к заместителю директора по научно-методической работе школы № 29 Игорю Царькову по телефону 8 (903) 689-02-70 или по электронной почте tsar@school29.ru.