Летняя космическая школа — 2021

VII Летняя космическая школа прошла с 31 июля по 8 августа 2021 года в кампусе Сколковского института науки и технологий, который выступил соорганизатором мероприятия.

31.08.2021
Летняя космическая школа — 2021

75 участников разного возраста из разных городов России собрались вместе, чтобы погрузиться в захватывающий мир космонавтики и астрофизики. Как и планировали организаторы (директор ЛКШ Татьяна Митева, технический директор Сергей Лемещенко), получилось в очередной раз расширить программу, сделав ее еще более интересной.

ЛКШ-2021 состояла из двух частей, разделенных экскурсионным днем. В первой части была лекционно-практическая программа, а во второй — симуляция межзвездного полета для закрепления полученных знаний.

По «легенде» Школы, команда межзвездного корабля «Циолковский» готовилась отправиться в спасательную экспедицию — на помощь колонистам, подавшим сигнал SOS из планетной системы, где некоторое время шел процесс колонизации и терраформирования. Связисты должны были расшифровывать сигнал, команда астрофизиков — изучить звездные системы и найти планету, на которой могла бы быть жизнь, экипаж секции космонавтики — подготовить звездолет и десантные корабли к полету, медики — проверить состояние всей команды, а группа научных журналистов — осветить всё происходящее.

В первой части Школы участники параллельно прошли цикл обучения в пяти секциях: «Космическая связь и ДЗЗ», «Космонавтика», «Космическая медицина», «Астрофизика и геофизика» и «Научная журналистика», — у каждой из которых было свое расписание.

Перед участниками Школы выступили 50 лекторов! Среди них генеральный директор госкорпорации «» Дмитрий Рогозин; член-корреспондент РАН, директор Института географии РАН, ведущий специалист по изучению истории климата в России Ольга Соломина; член-корреспондент РАН, ведущий специалист по масс-спектроскопии в России, профессор а Евгений Николаев; ученый секретарь Института космических исследований Андрей Садовский; ученый секретарь Гляциологической ассоциации, вице-президент Международной ассоциации наук о криосфере (IACS) Станислав Кутузов; директор Космического центра Сколтеха Антон Иванов; главный проектный менеджер кластера передовых производственных технологий, ядерных и космических технологий Фонда «Сколково» Иван Косенков; управляющий директор Управления исследований и инноваций Сбербанка Дмитрий Пайсон; доктор геолого-минералогических наук, ведущий специалист по палеоклиматическим реконструкциям по данным морских донных отложений ИО РАН Елена Иванова; доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН Виктор Баранов; космонавт-испытатель Иван Вагнер; старший научный сотрудник ГАИШ МГУ Владимир Сурдин.

Лекционно-практическая часть Школы прошла в хорошо оснащенных аудиториях Сколтеха.

На встречах секции «Космонавтика» члены экипажа познакомились с основами орбитальной механики, орбитальными маневрами и принципами планирования и оптимизации траекторий. Получили навыки ручной стыковки и пилотирования на симуляторе. Также участники освоили специальное программное обеспечение по планированию и оптимизации космического полета.

Участники секции «Космическая связь и ДЗЗ» прослушали курс лекций по устройству и работе космических аппаратов, по основам дистанционного зондирования Земли и по работе с открытыми базами данных ДЗЗ.

Под руководством Дмитрия Пашкова (проект r4uab.ru) ребята освоили изготовление антенн типа «волновой канал» и «спиральная антенна». С помощью этих приборов выполняли прием открытой телеметрии и изображений, передаваемых с борта Международной космической станции и спутников «Метеор», NOAA в метровом диапазоне, а на дециметровые антенны — телеметрию с аппарата компании «Спутникс» «ОрбиКрафт —Зоркий» [3], запущенного на орбиту в марте 2021 года по образовательной программе  [4]. Участникам были вручены памятные QSL-карточки (такие карточки вручаются радиолюбителям как документальное подтверждение факта проведения сеанса радиосвязи). Также Денис Голиков, методист компании «Спутникс», провел практикум с участниками по работе с конструктором кубсатов Obricraft 3U Pro.

На занятиях секции «Космическая медицина» специалисты кроме лекций провели практические занятия по космическим экспериментам «Гомеостат», «Контент», «Пилот-У», «Альгометрия» и «Кардиовектор». Участников очень интересовал вопрос расширения научной программы российского сегмента МКС в связи с прибытием на станцию нового лабораторного модуля «Наука» [5].

«Астрофизикам и геофизикам» были прочитаны  по м, формированию и эволюции планетных систем, спектроскопии планетных атмосфер, о планетарном климате и методах изучения климата.

Одновременно прошли практические занятия по визуализации и анализу спектральных данных атмосфер небесных тел Солнечной системы и синтетических спектров атмосфер экзопланет. Кроме этого под руководством старшего преподавателя Сколтеха Татьяны Подладчиковой участники попробовали определять широтную зависимость скорости вращения Солнца. Также у них было занятие по анализу данных, полученных из ледяных кернов, хранящихся в открытой БД National Snow and Ice Data Center.

Участники секции «Научная журналистика» обучались основам профессии — поиску и верификации данных, созданию и редактуре различных материалов. Ребята попробовали себя в роли сотрудников СМИ, ведущих странички Летней космической школы в социальных сетях [6].

Участники ЛКШ смогли не только пообщаться с учеными и инженерами, которые активно занимаются наукой, но и побывали на экскурсиях в музеях ведущих космических организаций нашей страны: Государственного космического научно-производственного центра им. М. В. Хруничева, Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С. П. Королёва, Института космических исследований РАН, а также в Фаблабе Сколтеха и в павильоне «Космос» на ВДНХ.

Два последних дня Школы были посвящены непосредственно симуляции межзвездного полета, и это событие стало главной особенностью ЛКШ-2021. Симуляция дает возможность участникам применить полученные знания и навыки в специально разработанном сценарии, для которого была прописана литературно-художественная основа (организаторы выражают специальную благодарность Александру Гребневу за работу над текстом), рассчитана климатическая модель экзопланеты — цели экспедиции экипажа «Циолковского», и составлена вся комплексная программа подготовки. Специально для симуляции на ЛКШ-2021 в парт­нерстве с VR-кластером МГУ была разработана VR-лаборатория, в которой участники выполняли процедуру бурения льда, извлечения ледяного керна, его подготовку и исследование.

Выполнить основную миссию симуляции экипаж мог, только объединив знания, полученные на занятиях всех секций. И это удалось! Отлично себя проявили астрофизики под руководством аспиранта ИКИ РАН Александ­ра Ломакина — они успешно справились с подготовленными для них заданиями и смогли распутать загадку катастрофы, заставившей колонистов свернуть программу превращения экзопланеты во вторую Землю.

По сценарию, придуманному для симуляции, колонисты терраформировали планету, но в процессе произошла катастрофическая ситуация, которая разрушила их планы и вынудила отправить в  сигнал SOS. Хлорелла, которую они культивировали для переработки углекислого газа в кислород, неконтролируемо разрослась. Так как большую часть поверхности планеты занимает океан, хлорелла в отсутствие других форм жизни заняла всю его площадь. Организаторами симуляции были использованы грубые оценки на фотосинтез хлореллы, ее квантовую эффективность — такое количество водорослей переработало почти весь углекислый газ планеты (~50% атмосферы) за несколько сотен лет. Также были использованы простые 1D-модели [7] для воспроизведения климата экзопланет — комбинация падения потока излучения от звезды вследствие падения солнечной активности и преобразования парникового газа в кислород вызвала сильное снижение температуры на поверхности планеты. Участникам, которым нужно было понять, что произошло, оставалось только ломать голову, почему вместо планеты, которую описывали колонисты в своих дневниках, была ледяная глыба. К счастью, у них были данные из кернов о количестве CO2 и температуре за последние несколько сотен лет, собранные на этом небесном теле. Тайна планетарной катастрофы экипажем «Циолковского» была разгадана.

В завершающий день Школы был выезд на аэродром Новинки и полеты на легкомоторных самолетах. Отличившиеся участники каждой из секций совершили призовые бесплатные полеты, добавив себе ярких эмоций, которых, впрочем, и так было более чем достаточно на ЛКШ-2021.

Высокую планку Школа удержала благодаря партнерам, в числе которых госкорпорация «Роскосмос» [8], издательство «Альпина нон-фикшн», аэродром Новинки, компания «Спутникс», Институт космических исследований РАН, Институт медико-биологических проблем РАН, VR кластер МГУ им. М. В. Ломоносова, «Образование будущего» и другие организации.

Александр Хохлов, популяризатор космонавтики,
член Северо-Западной организации Федерации космонавтики РФ

Фотографии Владислава Озерецковского

1. space-school.org/

2. trv-science.ru/2020/09/letnyaya-kosmicheskaya-shkola-2020/

Источник: trv-science.ru