Миссия OSIRIS-REx к астероиду Бенну - виртуальное путешествие. Доклад для конкурса

Начиная с 4 класса Витя ежегодно участвует в республиканском конкурсе детских исследовательских работ "Шаг в науку" (который проходит на базе "Малой академии наук АРК"). Я уже писала и о том, как он составлял "Вкусовую карту языка"(на конкурс по биологии), и о том, как он делал макет космических кораблей "Восток" и "Шатлл" (по астрономии), и о том, как в прошлом году защищал доклад на тему "Сила воды" (по физике), для которого делал ракету из пластиковой бутылки и паровую машину.

Другие исследовательские работы моих детей Вити и Кати на самые разные темы можно посмотреть по ссылке "Исследовательский проект"

А в этом году мы с ним выбрали тему из раздела "История космонавтики" о будущей миссии космического аппарата к астероиду Бенну (Bennu). Я помогала Вите готовить сам доклад и писать научную работу (пост-памятка о том, как это делать есть у меня в блоге ТУТ), а Витя с Антоном построили саму модель космического аппарата. Ну и, конечно, Витя сам рисовал все схемы и самостоятельно защищал свое исследование на городском конкурсе.

В результате - у него первое место!!!

Космический аппарат "OSIRIS-REx"

Почему именно астероид Бенну? Просто как раз за несколько дней до того, как нам сказали подбирать тему для доклада, Антон, гуляя по интернету нашел интересную штуку: на сайте одной американской космической компании предлагалось регистрироваться, присылать свои имена, которые будут записаны на специальный чип и совершат полет на космическом аппарате к этому астероиду и обратно. О чем нам официально выдали сертификат. 

То есть, по сути, нам предлагают совершить виртуальное путешествие к астероиду. Мы однажды уже участвовали в подобном проекте - когда микрочип с нашими именами был доставлен на Марс вместе с ровером Curiosity. Теперь этот чип уже доставлен к Марсу, и марсианский ветер заносит наши имена марсианской пылью :) Новое приглашение "слетать" в космос мы тоже восприняли с энтузиазмом. Зарегистрировались, получили свои сертификаты, и теперь ждем 2016 года, когда стартует космический аппарат OSIRIS-REx и понесет наши имена к астероиду. 

Вот такой сертификат получил Витя в подтверждении того, что его имя полетит к астероиду Бенну

А потом, когда мы прочли много информации и об этом астероиде, и о том, в чем цель миссии, и о том, как работает и как будет лететь OSIRIS-REx, мы поняли, что из этого может получится неплохой доклад. И ровно за два дня он был готов! Еще пару дней понадобилось для создания макета. А в результате эта работа была отмечена на конкурсе высоким баллом и заняла первое место не только в разделе астрономия, но и во всей физике. И теперь (если из-за известных событий в Крыму ничего не поменяется), Витя будет выступать с защитой доклада на республиканском этапе конкурса "Шаг в науку" с хорошим шансом занять призовое место.

А теперь я совсем коротко для любопытных расскажу, что же там в докладе было :)

Доклад называется "Исследование астероидов как одно из перспективных направлений современной космонавтики на примере миссии OSIRIS-REx". Его объем 20 страниц. Получить представление о его тезисах можно по презентации, которая готовилась для защиты перед комиссией. Пощелкайте по стрелочкам, там всего 7 кадров.

В докладе мы с Витей рассматривали, для чего вообще нам могут понадобится астероиды и какие есть на данный момент реальные планы по их использованию (источник полезных ископаемых + новые знания о ранних этапах жизни Солнечной системы + проверка возможной "астероидной опасности"). И выясняли, что же такого интересного именно в астероиде под номером 101955 Bennu, что NASA посылает к нему космический аппарат.

Я говорю: "мы с Витей" - потому что по сути научную часть работы писала я. Не знаю, могут ли вообще дети готовить проекты для этих конкурсов самостоятельно: требования к оформлению там такие, как были у меня в университет при защите курсовой. Поэтому оформлять "научно" материал приходится мне - Витя даже в свои 13 лет с этим бы не справился. Я выложила отдельным постом специальную памятку по написанию доклада: вдруг пригодится кому-то еще?

А интересно в Бенну то, что, во-первых, он относится к углеродистым астероидам, вещество которых состоит из очень древней материи, которая может помочь ученым многое узнать об истории нашей Солнечной системы.
Во-вторых, он относится к группе астероидов, орбита которых пересекается с Земной и даже какое-то время находится внутри нее. Т.е. на него удобно лететь.
А в третьих, именно из-за этой близости орбиты есть шанс столкновения Бенну с Землей. По последним расчетам он составляет 1 к 4 тысячам. Это, конечно, ничтожная величина. Но на данный момент NASA объявило этот астероид главным потенциально опасным для Земли. Ведь если этот камешек примерно полкилометра в диаметре врежется в Землю, то ей грозят планетарные катаклизмы, которые угрожают самой жизни на Земле! Это может произойти между 2169 и 2199 годами. То есть не так далеко от нас.
И сейчас наша задача заключается в том, чтобы как следует этот астероид изучить, учесть все факторы и решить, что с ним дальше делать.

Поэтому NASA и отправляет к этому астероиду космический аппарат. Его задача подлететь к астероиду (на это уйдет 2 года), еще год будут проводится различные исследования, которые в 2019 году закончатся взятием прямо на лету, без посадки, пробы грунта. После чего контейнер с грунтом будет привезен на Землю, сброшен на нее с орбиты, а сам аппарат еще некоторое время будет продолжать полет в космосе до тех пор, пока будет хватать мощности батарей.

Вот эту схему полета "Осириса" Вите пришлось полностью воссоздавать самому - информации в интернете мало, тем более, конкретной. Поэтому использовали свои знания космонавтики, опыт прошлых полетов к кометам и скудные сведения, которые удалось разыскать в англоязычных источниках.

Большой плакат (формат А2) со схемой полета "Осириса", который использовал на защите доклада Витя

Для такого сложного задания учеными NASA были разработаны специальные устройства, которые Витя (не без помощи Антона ;)) смоделировал на макете космического аппарата. Сам аппарат размером в рост человека, модель же в высоту около 30 сантиметров. Но все на ней как на настоящем аппарате.

OSIRIS-REx с развернутыми солнечными батареями. Вид на антенну

OSIRIS-REx, вид снизу на силовую установку

OSIRIS-REx со сложенными солнечными батареями

OSIRIS-REx, вид на внутреннее устройство аппарата (у макета нет двух стенок,
 чтобы была возможность разглядеть те приборы, которые находятся внутри)

Особая гордость - выдвигающаяся штанга для забора грунта. Специальная разработка инженеров, чтобы взять пробу, не садясь на поверхность астероида. У нас она тоже выдвигается, поворачивается, а потом вставляется назад на свое место.

Устройство для забора пробы грунта выдвинуто

Грунт "взят" и происходит "помещение" его в контейнер

Устройство для забора грунта в сложенном состоянии

И контейнер для грунта у нас тоже как реальный - после помещения туда пробы, он может сниматься со своего мета (крепится на магните).

Этот конический объект - капсула, в которой проба грунта будет доставлена на Землю

Капсула пристегнута на свое место

Остальные же приборы все присутствуют, но играют чисто декоративную роль. Например, такие вот "лже" приборы, которые Витя просто собрал на клей ;)

Имитация приборов :)

Еще одна "приборная сборка" и баллон для топлива

Все камеры, датчики, приборы воссозданы скрупулезно. Витя на защите в докладе о каждом из них рассказывал - что и для чего тут нужно. Причем, собрать сведения для создания макета аппарата оказалось не так просто - подробных иллюстраций нет, описания лишь частичные, 3D модели, которые нашлись на сайте NASA, несут очень немного информации, ее пришлось буквально добывать по зернышку! Так что эта работа, действительно, оказалось серьезной самостоятельной конструкторской разработкой.
Если вы заметили, весь макет космического аппарата сделан из бросового материала - тут и картон, и фольга, и пенопласт, и разнообразные пластмассовые крышечки, и контейнеры от киндер-сюрпризов, и теннисный мячик, обрезки пвх, проволока и распечатка солнечных батарей на обычной бумаге.

Все датчики подписаны - чтобы макет был более информативным

Мой муж, которому принадлежит техническая разработка и руководство созданием макета "Осирис-Рекс", захотел сам описать детали конструкции со своими замечаниями и комментариями. Вот здесь можно посмотреть пост от него со всеми подробностями для тех, кому это интересно : "Макет космического аппарата OSIRIS-REx"

В результате аппарат получился что надо -  можно хоть в космос запускать:) На защите он добавил Вите хорошего положительного эффекта к основной научной части доклада. 

Мы всей семьей, вообще, очень любим космос и ракетостроение - вот тут можно посмотреть, какие еще большие и маленькие космические корабли мы делали: Обзор космических поделок и "Институт Космоса" из Лего.

А тут можно посмотреть и скачать мои пособия и тематические занятия для того, чтобы изучать тему космоса с детьми (и дошкольниками, и школьниками):

• Макет космического аппарата "ГОНАСС"
• Опыт: Космос в рюмке, 
• Лэпбук "Солнечная система"-скачать
• Звездоскоп, 
• Изучаем созвездие Орион - скачать 
• Интерактивная выставка "Космонавтом быть хочу", 
• Как увидеть Землю из космоса, 
• Галерея наших космических поделок, 
• Лэпбук "Первый полет человека в космос"-  скачать
• Как увидеть МКС, 
• Кто из живых существ первым полетел в космос?
• Где кончается Вселенная?
• Как почувствовать невесомость?
• Наши имена на Марсе, 
• Полигон для лунохода,  
• Музей космонавтики в Артеке,  
• Астрофизическая обсерватория, 
• Постеры с планетами для школы - скачать 
• Обучающий плакат "Космос", 
• развивающее занятие"Луна"
• пособие "Мобиль планеты Солнечной системы" - скачать
• пособие "Лента космических расстояний"- скачать