Космос приходит в школу

Существующий в мировой практике уже не одно десятилетие многофакторный термин «космическое образование» – Space Education – можно охарактеризовать двумя интегральными составляющими: «Космос для образования» и «Образование для космоса».

Космонавтика обладает большим потенциалом для образования, причем не только для инженерной и научной подготовки специалистов, ее возможности можно эффективно использовать для школьного образования, что и делается в разных странах. Например, космические агентства США и Европы стараются сделать доступной, в частности в Интернете, информацию, получаемую с космических аппаратов. При этом информация адаптируется к детскому и юношескому восприятию и к использованию ее в учебном процессе преподавателями. Еще один пример – это система дистанционного обучения в Индии с использованием специально для этого созданных коммуникационного спутника и единого учебного методического центра.

Важное место в образовании и подготовке инженерных и научных кадров занимают университетские микроспутники, в разработке которых и эксплуатации обязательно участвуют студенты аэрокосмических специальностей и направлений подготовки. Эта деятельность наиболее развита в университетах США – Массачусетском технологическом институте, Калифорнийском техническом университете, Стэндфордском университете и др. Весьма серьезные проекты в этой области создаются в Университете Сурей в Великобритании, при котором работает его дочернее предприятие SSTL.

Для образовательной деятельности в нашей стране можно использовать ресурсы Роскосмоса, в частности выведение в космос университетских спутников (в основном как попутные запуски) и эксперименты на верхних ступенях ракет-носителей и на российском сегменте Международной космической станции (МКС). Кроме этого, используются данные мониторинга Земли с интернет-порталов, на которых размещается информация, полученная с иностранных спутников ДЗЗ. Необходимо отметить, что в Лаборатории спутниковой навигации одной из кафедр нашего факультета уже есть соответствующая аппаратура, которая используется в учебном процессе.

К сожалению, потребности образовательных учреждений в использовании информации из космоса и космических технологий значительно превосходят существующие возможности. Поэтому по нашей инициативе и по заданиям Роскосмоса и ЦНИИМаш 4 года назад уже начали проводить соответствующие работы в МАИ при участии РКК «Энергия» и организации «Агат» по созданию проекта Спутниковой образовательной системы в интересах образовательных учреждений всех уровней – от школ до университетов.

Наши исследования показали, что создание такой системы способствовало бы решению многих насущных вопросов в обновлении кадрового потенциала предприятий Роскосмоса и повышению эффективности обучения студентов вузов, учащихся лицеев, колледжей, техникумов, школ, а также аэрокосмической профориентации детей и юношей.

Напомню, что первые в мире студенческие спутники были созданы и запущены в космос в СССР, это были разработки студенческого космического конструкторского бюро «Искра», реализованные с участием НПО им. Лавочкина и организации РОСТО (в то время ДОСААФ).

Первый успешный запуск микроспутника связи был осуществлен в 1977 году, а в 1982 году в историю космонавтики вошло другое событие – с борта орбитальной станции «Салют-7» в открытый космос были выведены два других связных микроспутника MAИ. Таким образом, впервые в мире малый космический аппарат был запущен с борта другого космического объекта. Я уже не говорю о том, что это были первые в СССР негерметичные спутники, в создании и эксплуатации которых принимали участие многие студенты.

Затем последовали и другие разработки МАИ: исследовательские микроспутники МАК, в середине 90-х годов совместно с Германией – создание спутника «Инспектор» для инспекционного облета станции «Мир». С американцами был создан научный космический аппарат «Скипер», который, к сожалению, не был выведен на орбиту из-за отказа разгонного блока ракеты-носителя. Во всех этих разработках принимали участие студенты нашего факультета. Наконец, в 2006 г. по инициативе выпускников МАИ и МГТУ им. Баумана, ныне сотрудников РКК «Энергия», при участии наших вузов с МКС был осуществлен успешный запуск «Радиоскафа» («SuitSat»). Это скафандр-спутник, с борта которого передавались радиолюбителям всего мира послания ректоров МАИ и МГТУ, а также были проведены сеансы связи. Сейчас готовится к запуску с МКС следующий скафандр-спутник «Радиоскаф-2».

На факультете создан мини-ЦУП МАИ, в работе которого участвуют студенты и который используется для проведения лабораторных работ и практик студентов. В частности, с его помощью был получен прямой репортаж из космоса экипажа МКС-12, где на фоне флага МАИ российский и американский космонавты, одетые в майки с символикой нашего вуза, передали приветствие студентам, преподавателям и сотрудникам МАИ. Кроме того, были выполнены работы через ЦУП МАИ по связи с экипажем МКС.

На этот год запланировано дальнейшее развитие маёвского ЦУПа с использованием полученного по первому в МАИ ресурсному центру целевого оборудования, которое окажет неоценимую помощь в подготовке специалистов для ракетно-космической промышленности.

Сегодня можно сказать, что мы проводим некоторые мероприятия, которые были очень полезны для вузовской и школьной молодежи. Начну с широко известной образовательной программы «Уроки из космоса», которая осуществлялась Всероссийским молодежным аэрокосмическим обществом «Союз» под руководством его президента летчика-космонавта Александра Сереброва. В некоторых сценариях уроков принимали участие и сотрудники МАИ, а эксперименты на борту станции «Мир» выполнял, в частности, выпускник МАИ летчик-космонавт П.Виноградов. Преподаватели и сотрудники факультета провели свои собственные уроки, точнее лекции из космоса, в тесном контакте с Институтом медико-биологических проблем. Соответствующие эксперименты на станции «Мир» выполнял, в частности, и выпускник МАИ инженер Юрий Усачев. Во время этих учебных экспериментов студенты 6-го факультета находились в подмосковном ЦУПе и интерактивно принимали в них участие в системе онлайн.

Считаю необходимым акцентировать внимание на очень важном вопросе, касающемся предложенного нами амбициозного проекта, получившего название «Спутниковый образовательный видеоинформационный комплекс» (СОВИК). Он включает в себя космический сегмент – собственно группировку микроспутников и достаточно развитой наземный сегмент.

Наш анализ показал, что для обеспечения требуемого для образовательных целей качества видеоизображений Земли и требуемой оперативности их получения потребителями группировка должна включать 6 однотипных микроспутников, каждый массой около 100 кг, равномерно расположенных на солнечно-синхронной орбите высотой

~ 600 км. В результате можно будет получать видеокартинки Земли в нескольких спектральных диапазонах с разрешением до 10 м и периодичностью наблюдений один раз в сутки.

Наземный комплекс этой системы включает в себя Федеральный информационный научно-методический центр с межвузовским ЦУПом, центром хранения обработки информации и сетями общего доступа для передачи целевой информации потребителям. Такая наземная инфраструктура может использоваться для взаимодействия с образовательными спутниками различного назначения, а не только видеоинформационного. При этом обеспечивается единый подход к методической обработке информации, а также ее широкая доступность через общеизвестные сети.

Этот проект получил одобрение Роскосмоса и Минобрнауки. Но пока, особенно в условиях кризиса, надеяться на его скорую комплексную реализацию не представляется реальным.

Олег АЛИФАНОВ, декан Аэрокосмического факультета МАИ