В сердце — Вселенная: чему учат в космических классах образовательного центра «Протон»

От журналистики и психологии до медицины и ИТ — выбрать направление будущей карьеры юным москвичам помогают предпрофессиональные классы в школах. В медиаклассах, например, ребята учатся брать интервью и записывать подкасты, а в инженерных разрабатывают прототипы умных устройств.

Еще в московских школах учат будущих авиаконструкторов, ракетостроителей и астрономов. Для этого в 2022 году в инженерных классах ввели отдельное направление — космическое. Сегодня на нем учатся более 680 старшеклассников.

«Астрономия и космонавтика — стратегически важные направления для нашей страны. В Москве созданы все условия, чтобы дети с раннего возраста могли изучать звезды, планеты и космические технологии. Программы обучения адаптированы под учеников разных возрастов: младшие школьники изучают астрономию в игровой форме, а старшеклассники решают сложные практические задачи, посещают обсерватории и делают свои первые открытия. С 2019 года воспитанники Московского дворца пионеров обнаружили 77 сверхновых и 126 переменных звезд. Астрономические кружки посещают почти пять тысяч ребят. Более того, школьники, которые хотят изучать эту науку, могут также поступить в космические классы. Они открыты в 18 образовательных учреждениях города», — сообщила Анастасия Ракова, заместитель Мэра Москвы по вопросам социального развития.

Одними из первых космические классы появились в образовательном центре «Протон». На уроках ребята углубленно изучают физику, математику и информатику, осваивают 3D-моделирование, робототехнику и инженерию космических систем, а еще не боятся реализовывать самые невероятные идеи.

В День космонавтики, который отмечается 12 апреля, рассказываем, как готовят будущих покорителей космоса и какие проекты они воплощают в жизнь за школьной партой.

Юные инженеры и исследователи

Ребята, увлеченные космосом, обучаются на площадке образовательного центра «Протон» на Филевском бульваре (дом 13, корпус 2). Узнать здание можно по ярким желтым, оранжевым и синим вставкам на фасаде и крупной вывеске над входом.

На первом этаже расположен гардероб, от него к кабинетам ведут просторные коридоры. Стены украшают изображения планет, фигурки мультяшных роботов и плакаты с фотографиями детей. Кабинеты космических классов находятся на первом этаже в блоке под названием «Инженерная лаборатория». От общего коридора их отделяют большие панорамные окна.

«Космические классы — уникальное направление старшей школы. Поступить в них можно после девятого класса, хорошо сдав основной государственный экзамен по русскому языку, математике, физике и информатике. Мы также обращаем внимание, есть ли у ребят знания и реализованные проекты в области космонавтики или робототехники. Подготовиться к поступлению и учебе в космическом классе детям помогает наш проект “Инженерная школа” для учеников пятых — девятых классов. По четвергам они посещают внеурочные занятия, где знакомятся с явлениями природы, законами физики и космосом. Отдельно встречи в “Инженерной школе” проходят на летних каникулах, чтобы присоединиться к ним могли ребята из других школ Москвы и городов России», — говорит Юлия Солонюк, куратор инженерных космических классов образовательного центра «Протон».

Уроки в космических классах проводят не только учителя, но и ведущие инженеры Государственного космического научно-производственного центра имени М.В. Хруничева. Они делятся с детьми своим опытом, рассказывают о профессии и тонкостях работы в отрасли. А еще эксперты вместе с учителями помогают ребятам реализовывать научно-исследовательские проекты.

Чипы, платы и космические роботы

В одном из кабинетов инженерной лаборатории перед экранами компьютеров сидят одиннадцатиклассники. Они увлеченно слушают учителя, внося данные в открытые на мониторах программы. Идет урок информатики.

«Мы учим ребят основам программирования. Они не только изучают теорию, но и применяют знания на практике. На уроках пробуют писать коды, разрабатывают игры, работают над деталями своих проектов. Например, собирают макеты платформ космических станций, спутники или платы для управления роботами-манипуляторами. С проектами ребята выступают на городских инженерных конференциях и конкурсах, нередко становятся победителями и призерами. Поработать над моделью или макетом можно в кабинетах инженерной лаборатории», — рассказывает Лилия Абубякирова, учитель информатики образовательного центра «Протон».

Проходим мимо парт и попадаем в настоящую мастерскую. На длинных столах стоят десятки роботов-манипуляторов. Одни умеют перетаскивать предметы, другие — передвигаться. На таких аппаратах ребята изучают механизмы роботов и пробуют ими управлять. Здесь же можно смастерить и запрограммировать нужное устройство. В синих контейнерах на шкафах хранятся платы размером чуть меньше ладони с разноцветными проводками, кнопками и чипами. Из таких деталей, словно конструктор, школьники собирают мозг робота — центр его управления. На стендах хранятся готовые проекты учеников. В их числе большая железная конструкция с цепкой пластмассовой клешней.

«Это робот-манипулятор для запуска маленьких искусственных спутников — кубсатов — с орбиты Земли. Такие механизмы в космосе пока не используются, и мы решили показать, как они могут работать и чем будут полезны. В робота встроена камера, позволяющая видеть, как щуп цепляет предмет. Изображение выводится на экран, который мы внедрили в конструкцию, похожую на очки виртуальной реальности. Управляется робот джойстиком. Проект непростой и требовал слаженной командной работы. С ним мы участвовали в конкурсе “Космический урок” и прошли первый этап», — говорит соавтор проекта ученик 11-го космического класса образовательного центра «Протон» Даниил Юсим.

Он гордится своей работой и планирует посвятить жизнь проектированию летательных аппаратов. Перенести любовь к инженерным проектам в будущую профессию мечтает и ученица 11-го космического класса образовательного центра «Протон» Евгения Тума. Она встречает нас позади стендов с роботами у массивного устройства в стеклянном корпусе.

«Это фрезерный станок с числовым программным управлением. С его помощью я сделала модель искусственного спутника — кубсата. Для этого вырезала на станке из металла детали и даже добавила гравировку. Внутри кубсат пуст, но его можно оснастить системой управления. Смастерить модель было непросто, и я рада, что все получилось. Такой опыт есть не у каждого школьника, особенно девочки», — отмечает Евгения Тума.

Она не верит в стереотипы и точно знает: работа в космической отрасли — дело для тех, кто любит его всем сердцем. После школы она планирует выучиться на инженера-строителя.

Собянин рассказал, какие умные устройства разрабатывают московские школьникиВ инженерные и ИТ-классы столичных школ поставили новые станки и наборы по робототехникеРоботы, биохимия и композиты для Арктики: какие инновационные разработки создают столичные школьники3D-моделирование, изобретение инноваций и экскурсии на предприятия. Как проходит обучение в инженерных классах

От искусственного спутника до реактивного ранца

Проходим в класс напротив и попадаем в лабораторию по физике. Здесь установлены современные 3D-принтеры, позволяющие превращать пластик в модели космических аппаратов. За длинными столами ребята учатся ставить опыты, паять и скреплять детали своих прототипов. Среди них и Артемий Витер, ученик 11-го космического класса образовательного центра «Протон», который тоже собрал свой первый спутник.

«В лаборатории физики я собрал спутник кубсат из пластика и оснастил его датчиком Холла, определяющим величину магнитного поля, датчиками измерения температуры и влажности, а также антенной. На нее подается сигнал, он зашифрован. Шифр мы писали сами. По нашему проекту кубсат отправляется в космос, делает замеры и передает показания на приемник. Тот, в свою очередь, находится на Земле и показывает данные на дисплее», — рассказывает Артемий Витер.

На создание спутника у школьника ушло около двух недель кропотливой работы. С таким проектом в прошлом году он стал призером открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего».

«Мы стараемся прививать ребятам интерес и любовь к выбранной отрасли, поддерживать их идеи и помогать им в реализации. А еще убеждаться в том, что космос — это просто, каждый может с ним познакомиться и даже воплотить идею, которая однажды, возможно, изменит мир. При этом мы не просто рассказываем о чем-то, а демонстрируем многие процессы. На уроках физики работаем в лаборатории и используем современное оборудование. Например, генератор Ван де Граафа — устройство в виде большой металлической сферы — позволит увидеть электрический разряд, а специальные электроприемники — понять, как работает громкоговоритель», — подчеркивает Анна Кандаева, учитель физики образовательного центра «Протон».

На занятиях она не только уделяет внимание теории и практике, но и учит ребят не бояться интересоваться сложными вещами и воплощать в жизнь необычные идеи. Так, при поддержке педагога ученик 11-го космического класса Владислав Суворкин создал концепцию реактивного ранца.

«По моей задумке, ранец мог бы крепиться к скафандру и позволять космонавтам перемещаться в открытом космосе. Его масса — 90 килограммов, но в невесомости это не ощутимо. Я сделал 3D-модель, демонстрирующую, как может выглядеть такое устройство. Сзади к ранцу крепится баллон со сжатым воздухом, а спереди к рукам выводятся рычаги управления. Это уникальный проект, ведь сегодня космонавты не могут свободно передвигаться в космосе. Может быть, в будущем благодаря подобным решениям это станет возможным», — говорит Владислав Суворкин.

Школьники Москвы получили рекордные 453 диплома по первым предметам на всероссийской олимпиадеПрикоснуться к миру науки. Как в академических классах московских школ готовят будущих ученыхСобянин: Более 90% выпускников предпрофклассов поступили в вуз по своему профилю