Таямніцы зорнага неба

Наша выданне нядаўна паведамляла, што пад Масквой, у Цэнтры падрыхтоўкі касманаўтаў імя Юрыя Гагарына, адбыўся фінал конкурсу навукова-тэхнічных і мастацкіх праектаў па касманаўтыцы “Зорная эстафета”. Сярод пераможцаў навучэнцы Рэспубліканскага цэнтра інавацыйнай і тэхнічнай творчасці Валерыя Бернард і Мікіта Фалынскоў — дзесяцікласнікі гімназіі № 38 Мінска, якія прадставілі праект “Касмічныя лінзы”, створаны пад кіраўніцтвам Канстанціна Іванавіча Цыркуна. Узнагарода асабліва каштоўная, калі ўлічыць, што на заключны этап конкурсу было накіравана больш за 400 творчых работ з Расіі, краін далёкага і блізкага замежжа. Чым здзівілі беларускія навучэнцы журы? Наколькі творчым, інавацыйным аказаўся іх праект?

Старых традыцыйных кірункаў у тэхнічнай творчасці, якія, дзякуючы інавацыйным і крэатыўным падыходам у іх папулярызацыі, гучаць па-новаму, па-сучаснаму, з добры дзясятак. Выбар тэмы для “Шостага дня” быў шырокі. Можна было ўзяць для прыкладу робататэхніку, завітаць на заняткі па радыёэлектроніцы або аўтамадэляванні, азнаёміцца з новымі тэхналогіямі ў стварэнні беспілотных лятальных апаратаў.

Пра любы кірунак педагогі дадатковай адукацыі расказвалі б цікава. Аднак што можа быць цікавейшым, чым зоркі? Што можа быць больш рамантычным, чым зоркі? Што можа быць больш чароўным, чым зіхатлівыя зоркі на начным небе? Таму і было вырашана завітаць у госці да рамантыкаў і летуценнікаў, практыкаў і аптымістаў на заняткі гуртка астраноміі Рэспубліканскага цэнтра інавацыйнай і тэхнічнай творчасці і сустрэцца з героямі нашага нядаўняга інфармацыйнага матэрыялу Валерыяй Бернард, Мікітам Фалынсковым і Канстанцінам Іванавічам Цыркуном.

Чаму рамантыкі, чаму летуценнікі, чаму практыкі, чаму аптымісты, здагадацца няцяжка. Дастаткова гадзінку паразмаўляць з юнымі астраномамі, каб пераканацца ў справядлівасці гэтых характарыстык. Быць астраномам і пры гэтым не марыць пра палёты да зорак, далёкіх галактык, невядомых планет — гэта ўсё роўна, што быць рыбаком і не імкнуцца злавіць вялізнага, кілаграмы на чатыры, ляшча. Быць астраномам і не любавацца прыгажосцю начнога зорнага неба — гэта ўсё роўна, што быць рыбаком і не любавацца гульнёй паплаўка з сонечнымі промнямі на азёрных або рачных хвалях.

У герояў нашага матэрыялу рамантычнасць і летуценнасць сумяшчаюцца з рэальнымі зямнымі справамі. Валерыя і Мікіта рэгулярна ўдзельнічаюць у навуковых канферэнцыях раённага, гарадскога і рэспубліканскага маштабу. Мікіта захапляецца варкаўтам, трэніруе малодшага браціка, нават вядзе відэаблог на YouTube. Валерыя ўдзельнічае ў алімпіядах па рускай і англійскай мовах, а таксама вывучае карэйскую мову, дапамагае бацькам даглядаць дзвюх малодшых сястрычак. Канечне, галоўнае захапленне — гэта астраномія.

Так, у рабоце “Касмічныя лінзы” Валерыя і Мікіта разгледзелі фізічныя асновы гравітацыйных і газавых лінз. Па словах Канстанціна Іванавіча, касмічнае лінзаванне дазваляе выявіць масіўныя і нябачныя пры дапамозе іншых спосабаў шчыльнасці матэрыі, а таксама вывучаць вельмі далёкія аб’екты Сусвету — квазары. Пасля карпатлівых тэарэтычных даследаванняў навучэнцы стварылі дзеючую мадэль касмічнай лінзы для вывучэння ў лабараторных умовах эфектаў, якія звязаны з праходжаннем электрамагнітнага выпраменьвання побач з масіўнымі касмічнымі аб’ектамі — гравітацыйнымі лінзамі, а таксама праз газавыя флуктуацыі ў Галактыцы — газавыя лінзы. Навучэнцы ажыццявілі эксперымент, які дазволіў перайсці ад тэарэтычных разлікаў да візуалізацыі эфектаў лінзавання, а таксама глыбей зразумець механізм дзеяння касмічных лінз. Пра іх старшакласнікі яшчэ будуць расказваць сваім равеснікам на конкурсах і канферэнцыях, таму раскрываць нашай шырокай чытацкай аўдыторыі гэтыя таямніцы пакуль не будзем, а звернемся да праекта “Мадэль гравітацыйнага цягача”. Яго на мінулагодняй “Зорнай эстафеце” паспяхова прадставіў яшчэ адзін выхаванец Канстанціна Іванавіча адзінаццацікласнік гімназіі № 11 Мінска Антон Навумаў. Паспяховасць невыпадковая, паколькі тэма актуальная і прадстаўлена была на высокім узроўні.

Пра ўсё па парадку. Спачатку пра актуальнасць. Па словах Канстанціна Іванавіча, магчымасць сутыкнення Зямлі з малымі целамі Сонечнай сістэмы з’яўляецца глабальнай праблемай чалавецтва. У многіх краінах свету шукаюць метады прадухілення падобных катастроф. Асабліва актуальнай гэтая тэма стала пасля падзення ў сакавіку 2013 года чэлябінскага метэарыта. “У працы разам з Антонам мы разгледзелі метады гравітацыйнага ўзаемадзеяння, якія выкарыстоўваюцца для абароны Зямлі ад небяспечных касмічных цел. Мы прыйшлі да высновы аб экалагічнасці і эфектыўнасці метаду гравітацыйнага цягача пры змене арбіт небяспечных для Зямлі касмічных цел”, — паведаміў педагог дадатковай адукацыі.

Распрацаваная мадэль дазваляе праводзіць трэніроўку і адпрацоўваць навыкі кіравання гравітацыйным цягачом для змены арбіт небяспечных для Зямлі касмічных аб’ектаў. Дык што такое гравітацыйны манеўр? Гэта адзін з метадаў выкарыстання гравітацыі, сутнасць якога — у паведамленні досыць малому астэроіду параўнальна невялікага імпульсу хуткасці (каля 10 м/с) для таго, каб перавесці яго на траекторыю да Зямлі, дзе за кошт гравітацыйнага манеўру пры пралёце каля Зямлі гэты астэроід будзе накіраваны на траекторыю сутыкнення з небяспечным аб’ектам. Для кіравання рухам такога астэроіда спатрэбіцца занадта шмат паліва, каб на практыцы рэалізаваць ідэю. Таму для неабходнай змены траекторыі астэроіда-снарада можна выкарыстоўваць гравітацыйны манеўр, які не патрабуе расходу паліва. Цікава, эфектыўна, перспектыўна, аднак і гравітацыйныя манеўры не гарантуюць вырашэнне праблемы сутыкненнем касмічных цел з Зямлёй.
Яшчэ адзін са шляхоў абароны Зямлі — гэта гравітацыйны цягач. Ідэя ў тым, каб змяніць траекторыю руху астэроіда шляхам працяглага гравітацыйнага ўздзеяння касмічнага карабля, які павінен знаходзіцца побач з астэроідам і мяняць характарыстыкі яго руху. Карабель і астэроід будуць узаемна прыцягваць адзін аднаго. Калі карабель будзе ўраўнаважваць сілу, якая дзейнічае на астэроід, пры дапамозе цягі рухавікоў, сумарнае ўздзеянне стане такім, што астэроід пачне рухацца ў бок карабля і тым самым крыху сыходзіць з арбіты. Астэроід будзе перамяшчацца ўслед за касмічным апаратам за кошт сілы гравітацыйнага прыцягнення. Трэба толькі рэгуляваць сілу цягі так, каб карабель трымаў выбраны кірунак палёту.

“Прапанаваная намі дзеючая прылада прызначана для імітацыі касмічных умоў падчас навучання кіраванню касмічным апаратам пры захопе і перамяшчэнні астэроіда. У якасці мадэлі гравітацыйнага цягача мы прапанавалі прыбор, які мадэлюе гравітацыйны цягач, а металічны шарык — астэроід. Гравітацыйны цягач завісае над астэроідам, уключае рухавікі і, дзякуючы гравітацыі (магнітнаму полю), павольна сцягвае астэроід з небяспечнай для Зямлі арбіты”, — падзяліўся Канстанцін Іванавіч.

Распрацаваная мадэль гравітацыйнага цягача ўяўляе сабой, у параўнанні з існуючым прататыпам, больш эфектыўны, зручны наглядны трэнажор для навучання і трэніроўкі кіравання касмічным апаратам пры захопе і перамяшчэнні небяспечнага касмічнага аб’екта. Шкада, што паглядзець мадэль не атрымалася, аднак падрабязны аповед Канстанціна Іванавіча дае поўнае ўяўленне пра яе, асабліва тым, хто цікавіцца астраноміяй і касманаўтыкай. Праект у развіцці. Распрацоўваецца аўтаномная мадэль гравітацыйнага цягача, размешчанага на механічным шасі на базе апаратна-праграмных сродкаў Arduino. Яе плануецца аснасціць датчыкамі, якія дазволяць пры дапамозе блока кіравання і праграмнага забеспячэння адпрацоўваць навыкі кіравання касмічным апаратам пры захопе астэроіда.

Сутнасць рамантычнасці, летуценнасці, практычнасці юных астраномаў мы ўжо адзначылі. Засталася яшчэ адна якасць — аптымізм. Будзем шчырымі, сярод вялікай колькасці традыцыйных кірункаў тэхнічнай творчасці астраномія не настолькі папулярная ў сучасных навучэнцаў, як, напрыклад, робататэхніка. Аднак важнасць папулярызацыі астраноміі бясспрэчная. Узяць хаця б тэму сутыкнення Зямлі з небяспечнымі касмічнымі аб’ектамі. Яна была актуальнай ва ўсе перыяды гісторыі чалавецтва, будзе актуальнай і надалей. І калі для вырашэння гэтай касмічнай праблемы прапануюцца цалкам рэальныя зямныя ідэі, то чаму б іх не падтрымаць?

Ігар ГРЭЧКА.
Фота Алега ІГНАТОВІЧА.