К полету готовы!

Космическое образование для наших учеников начинается уже по дороге в школу, где многие улицы носят имена конструкторов космической техники и ученых. К тому же самый прямой городской отрезок пути из центра столицы в Центр управления полетами в подмосковном Королеве пролегает по территории нашего Северо-Восточного округа.

Правильно и интересно донести значение освоения космоса для успешного развития цивилизации – задача наших педагогов. Новые возможности профильного образования старшеклассников помогают успешно справляться с ней. Уроки биологии ребята из инженерного класса ждут с нетерпением, ведут оживленные дискуссии на тему открытий в космической области. Вот и в этот раз учитель биологии Юлия Сергеевна Михайлова рассказала о последней космической новинке – уникальном магнитном биопринтере. С помощью этого изобретения можно будет печатать в космосе человеческие клетки. Уже есть первые результаты: на МКС напечатали на 3D-биопринтере щитовидную железу мыши, и этот эксперимент был признан успешным. То есть на орбите создается искусственная жизнь! Космический биопринтер работает при помощи технологии магнитной левитации. Именно она позволяет создавать живые ткани и микроорганы в условиях невесомости. В перспективе технология трехмерной магнитной биопечати может быть использована для коррекции поврежденных тканей и органов космонавтов при длительных космических полетах.
– А можно ли в будущем использовать эту технологию для биопечати человеческих тканей и органов? – заинтересовались юные инженеры.
Выяснилось, что ученые уже активно работают над этой технологией, так как она не только позволит создавать биоимпланты для пересадки людям, но и, например, проводить клинические испытания лекарств на отдельных органах и тканях. Ребят заинтересовали эти эксперименты.
– Мы создаем все возможности для реализации творческого потенциала наших ребят, – поясняет Юлия Сергеевна. – Наши ученики делают яркие презентации и проекты об истории освоения космоса, космонавтах, новых космических достижениях и разработках, участвуют в различных олимпиадах, творческих конкурсах и учебно-научных конференциях.
«Если бы посчастливилось попасть на орбиту, то я бы занялся определением соотношения объема плазмы и клеток в крови, – делится своей мечтой восьмиклассник Олег, победитель муниципальной олимпиады «Демиург». – Сконструировал бы для этого специальный прибор – анализатор. Такой аппарат крайне важен для проведения экспресс-тестов биохимических жидкостей, думаю, это могло бы спасти жизни многих людей».
Профориентации школьников в области космической деятельности помогают и встречи с людьми, которые связали свою жизнь с космосом. Так, накануне Дня космонавтики в гости к ребятам приехал Герой Советского Союза и первый Герой России летчик-космонавт Сергей Константинович Крикалев, шесть раз побывавший в космосе. У него суммарно рекордное время – 803 суток.
Все ребята – от малышей до выпускников – подготовили вопросы гостю. Первый вопрос задала Василиса из дошкольной группы:
– А вам, Сергей Константинович, не страшно было лететь? Не хотелось остановить ракету и сказать: «Хочу обратно домой»?
Сергей Константинович улыбнулся:
– Нужно избегать панического страха. А вот чувство опасности должно быть и у космонавта. Когда его нет, то это первый симптом того, что с человеком может что-то случиться. Большую часть наземной подготовки мы изучаем, что делать, если в полете что-то пойдет не так. Это нужно не только для того, чтобы обезопасить космонавта, но и для того, чтобы не допустить ошибку в работе. В космонавтике есть такое понятие, как осознанный и оправданный риск. Мы идем на него ради получения новых знаний и стараемся делать это очень аккуратно. Ну а проситься домой, не выполнив задание, – это не «по-космонавтски». Как бы тяжело ни было, трудности все преодолевают.
– Скажите, а полеты в космос не опасны для здоровья? – поинтересовался семилетний Степан.
– Да, организму человека приходится перестраиваться под очень жесткие условия космического полета. Для здоровья это, конечно же, неполезно, поэтому в космонавты отбирают людей с очень хорошим здоровьем, устойчивых психологически, способных перенести неблагоприятные факторы без потери работоспособности.
– Что вы ощутили, когда впервые оказались в открытом космосе? – задала вопрос десятиклассница Наталья.
– Сложно говорить о каком-то одном ощущении, ведь полет занял долгое время. Поразил необычный вид Земли из космоса. Теоретически мы знаем: Земля круглая, но увидеть это своими глазами – совсем другое дело. Так же как знать о невесомости и реально в ней оказаться. Да, на Земле мы проходили тренировки, но оказаться в необычной среде, в которой можно плавать, жить и работать, – это особые, неповторимые ощущения. К тому же время в космосе идет с другой скоростью. Солнце восходит и заходит 16 раз в сутки. Восходы и закаты необычны, и вид Земли завораживает.
– А почему вы выбрали именно эту профессию? – спросила восьмиклассница Алена.
– Наверное, я стал космонавтом, потому что еще в школе увлекся фантастикой, любил химию, биологию и физику. В то время космическая отрасль развивалась достаточно быстро. Мне тогда казалось, что к 2000 году в космос будут летать сотни, а то и тысячи людей. А почему бы и мне не попробовать себя? Я сумел пройти медицинский и квалификационный отбор, был зачислен в отряд космонавтов.
– Изменилась ли подготовка космонавтов к полету с появлением новых космических технологий? – этот вопрос волнует одиннадцатиклассника Петра.
– В советское время космонавт мог совершить только единственный полет и изучал не так много, только основы профессии: космическую медицину, ракетно-космическую технику, астрономию и принципы управления кораблем. А сегодня космонавт – это человек, который должен решать множество задач на борту, выполнять научные эксперименты, поддерживать в рабочем состоянии корабль, делать фото и многое другое.
Космонавт должен постоянно развиваться, уметь общаться с людьми, быть стрессоустойчивым и выносливым, сильным и скоростным.
– Какие исследования вы проводили и были ли открытия? – спросила девятиклассница Анна.
– Нам приходится ставить эксперименты в разных областях науки – медицине, биотехнологии, материаловедении, астрономии, астрофизике. Кому-то достаются опыты с живыми организмами, кто-то плавит металл, кто-то работает с плазмой. Космонавты – это «руки» ученых. К примеру, в условиях невесомости человек через 30‑35 дней забывает о том, что когда-то жил на Земле: кости становятся хрупкими, организм избавляется от лишней влаги, пропадают мышцы. При возвращении на Землю организм испытывает перегрузки, поэтому довольно быстро встал вопрос о создании костюма, который помогал бы восстанавливать двигательные функции космонавтов. Одной из первых подобных разработок стал костюм «Пингвин», который предназначался для создания осевой нагрузки на скелетно-мышечный аппарат и компенсации недостатка опорной функции космонавтов. Такие технологии использовались исключительно в космической медицине, но уже сегодня успешно и эффективно интегрируются в медицину земную. Так, например, недавно был создан лечебный костюм с осевой нагрузкой для позвоночника, помогающий восстанавливать двигательные функции людям, перенесшим инсульт или черепно-мозговую травму. Многие передовые технологии, в том числе медицинские, зачастую апробируются именно в космосе.
– А нужны в космосе роботы? – для третьеклассницы Насти и ее одноклассников это важный вопрос. Робототехника в жизни ребят много значит.
– Вы затронули очень интересную тему. Возможность использования роботов в ближайшем будущем существует, потому что уже на протяжении, наверное, десятилетия ведется спор между специалистами космической отрасли: должны ли мы летать пилотируемыми полетами или автоматическими? Долгое время было противопоставление автоматики и человека. Сейчас мы стали опытнее и мудрее и все больше и больше приходим к общей мысли, что должна быть грамотная комбинация автоматики и человека.
– Человечество всегда стремилось организовать жизнь на орбите. Подходящие для жизни условия есть на Марсе. Недавно прочел, что ученые подтверждают: на Марсе есть лишайники и мхи. Я бы хотел изучать эти формы жизни. Естественное препятствие – большое расстояние от Земли до Марса. С друзьями и учителем физики обсуждаем возможные конструктивные особенности межпланетного судна. Земля будет скоро перенаселена людьми, а ее ресурсы – практически исчерпаны… Проектная работа, которую я буду защищать в школе, посвящена этим проблемам. И мне хотелось спросить, на какие предметы в школе нужно в первую очередь обращать внимание? – одиннадцатиклассник Максим задал очень актуальный для нынешних школьников вопрос.
– Нет такой школьной дисциплины, которую космонавт может не знать. Человечество находится на новом этапе научно-технического развития, в центре которого оказываются взаимоотношения человека, природы, науки и техники. Появляется потребность в таких профессиях, как биоэтик – специалист, который обязан следить за соблюдением этических норм при трансплантации и биомоделировании органов; архитектор живых систем – специалист по проектированию и созданию технологий замкнутого цикла с участием микроорганизмов и генетически модифицированных организмов и так далее. А для того чтобы успешно обучаться этим профессиям, связанным с биологией и биотехнологией, необходимо иметь хороший уровень знаний по математике, химии, иностранному языку, информатике и физике. Я считаю, что ненужных знаний вообще не бывает. Например, однажды в космосе мы оказались во внештатной ситуации – пропало электричество. Станция буквально кувыркалась в пространстве, и чтобы ее остановить, нужно было понять, с какой скоростью мы вращаемся. Но мы не могли определить скорость, потому что все приборы вышли из строя. К счастью, я вспомнил, что в детстве мне объяснили, как определяется скорость при помощи пальцев. Нужно выставить палец к небу и понаблюдать, как к нему приближается звезда: заходит за палец или выходит за него. И если знать диаметр пальца и посчитать, как долго прячется за ним звезда, можно вычислить скорость. Мы так и сделали и восстановили ориентацию станции. Некоторые ученые полагают, что интересные факты о космосе и изучение особенностей планеты помогут раскрыть тайны, связанные с неопознанными летающими объектами, наличием на земной поверхности грандиозных сооружений, а также с не нашедшими реального объяснения гигантскими кругами на полях, – рассказал Сергей Крикалев.