Чемпионат CanSat, или Эксперименты в жестяной банке

Множество молодых людей в разных странах и сегодня мечтают стать космонавтами и разработчиками космических летательных аппаратов. Подтверждение этому — 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 обычной банке из-под газированных напитков, отсюда и название конкурса от двух английских слов: Can — 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 работ на ракетных полигонах, способствовать практическому усвоению знаний в области радиосвязи, передачи данных, баллистики и механики, обучить школьников навыкам работы в команде.

Требования к обучающему «спутнику» CanSat следующие:

— вес не должен превышать 350 граммов, при условии, что всё 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 долл. США;

— существуют ограничения по времени полета (120 с) и скорости спуска (812 м/с), время работы передатчика «спутника» CanSat должно быть не менее 3 часов, а все его компоненты должны выдерживать перегрузку до 20 g;

— 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.

Проект CanSat в России проводят три организации: Мемориальный музей космонавтики (ММК), Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ (НИИЯФ МГУ) и Северо-Западная Межрегиональная общественная организация Федерации космонавтики РФ. Рабочая группа проекта CanSat в России»: О.Ю. Мороз, зав. отделом ММК, В.В. Радченко, зам. директора по научной работе НИИЯФ МГУ Н.Н. Веденькин, главный разработчик российского конструктора CanSat и технический руководитель проекта, старший научный сотрудник, НИИЯФ МГУ. Проект будет реализовываться в несколько этапов.

У чемпионата наполеоновские цели: популяризовать достижения отечественной ракетной техники и космонавтики, вовлечь школьников в проекты, связанные с инновационными технологиями, познакомить их непосредственно с процессом проектирования, от создания макетов и, в конечном итоге, запуска обучающих «спутников» CanSat. 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, поэтому участники одновременно узнают и запоминают специализированные физические термины.

Организаторы конкурса 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. Так, участники могут не только сконструировать аппарат, но и выполнить с его помощью общественную или научно-полезную задачу для своего «спутника», а потом использовать полученные результаты при учебе в своей школе.

Согласно плану проведения чемпионата CanSat, команды после участия в отборочной сессии и после прохождения проверки экспертной комиссией продолжат работу над своим аппаратом и продемонстрируют результаты своей работы уже на реальном полигоне в Калуге в начале мая. Именно там будут названы победители.

Отборочная сессия в ММК и НИИЯФ МГУ состоялась 28-29 января 2012 года. Свои проекты защищали 28 команд. География участников обширна: Москва, Казань, Минск, Калуга, Архангельск, Санкт-Петербург, Самара, Чувашия, Якутия — и это далеко не полный перечень. Защита проходила в два дня. 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, занятия в ядерном практикуме НИИЯФ МГУ под девизом «Повтори Нобелевские эксперименты», мастер-классы 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, новые идеи, слаженность работы команды и настоящее 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 года).

Участие в проекте «CanSat в России»— первые маленькие шаги, которые могут привести к большим изменениям. Сейчас имена и фамилии участников чемпионата неизвестны, но пройдет время, и страна узнает своих новых героев.

Елена Григорьева,
сотрудник информационно-аналитического
отдела НИИЯФ МГУ.
Фото представлены автором