На высокой орбите. “Космический урок” выходит на международный уровень.

“Космический урок” — это большой межведомственный познавательно-патриотический проект, инициаторами которого выступили Ракетно-космическая корпорация “Энергия”, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томский государственный педагогический университет, телерадиокомпания ВГТРК ГТРК “Томск”, образовательный фонд “Талант и успех” и администрация Томской области. В рамках мероприятий инициативы “Космический урок” через интерес к космосу, престиж российской космонавтики, возможность непосредственного общения в прямом эфире с экипажем российского сегмента Международной космической станции формируется представление о значительности роли отечественной науки и техники в развитии современной цивилизации. После присоединения к проекту телеканала Russia Today в “Космических уроках” смогут принимать участие школьники и студенты из разных стран мира.

Тема апрельского урока “Пилотируемая космонавтика. Земля в иллюминаторе” была связана с достижениями и новыми разработками в области создания иллюминаторов пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций. В уроке принимал участие дважды Герой Советского Союза, космонавт, ученый и конструктор Владимир Соловьев — участник уникального межорбитального перелета с орбитальной станции “Мир” на станцию “Салют-7” и обратно. Он рассказал на конкретных примерах, какое значение имеет иллюминатор для функционирования космического корабля, особенно, когда приходится управлять им вручную, и  как конструкторы разных стран стараются защитить иллюминаторы от повреждений во время орбитальных полетов, ведь космос все быстрее наполняется мусором: остатками метеоритов, спутников и т.д. Ребят впечатлили подробности использования иллюминатора при возвращении на Землю Валентины Терешковой, во время выхода в космос Алексея Леонова, детали работы экипажа при стыковках во время межорбитального перелета с орбитальной станции “Салют-7” на орбитальную станцию “Мир”.

Участники “Космического урока” обсуждали свойства стекла на Земле и в космосе, конструкционные особенности иллюминаторов. Один из сюжетов был посвящен созданию многослойных нанокомпозитных прозрачных упрочняющих покрытий на стеклах иллюминаторов,   разработанных в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН (ИФПМ) для защиты их от микрометеороидов. Необходимость в этом возникла, когда плотность частиц космического мусора на высоте 400 км от Земли, где летают основные космические аппараты, увеличилась в сотни раз и защита иллюминаторов и оптики МКС, да и других космических аппаратов стала насущной проблемой. Стекла с защитными покрытиями, разработанными в ИФПМ, будут использоваться на космическом корабле “Федерация”, который к 2022 году должен быть выведен на орбиту.

Дальше перешли к практике — вместе с педагогами подростки изучали прочность обычного стекла и многослойного, проводили эксперименты, делали предположения и выводы, с каким из этих материалов лучше работать в безвоздушном пространстве. Смотрели, как ведут себя стекло и металл при нагревании и охлаждении, наносили царапины на стеклянный образец и проверяли, как эти микротравмы сказываются на прочности объекта, резали стекло в воде и на воздухе. 

А на “перемене” между занятиями участники телемоста из Томска, подмосковного Королева, сочинского “Сириуса”, из Южной Каролины и Монтаны общались с российским экипажем МКС, летчиками-космонавтами, Героями Российской Федерации Антоном Шкаплеровым и Олегом Артемьевым. Конечно, по делу интересовались, какие иллюминаторы там есть, для чего предназначены, а заодно как устроена МКС, ведь гостям вежливый хозяин всегда покажет свой дом, расскажет об особенностях обитания в нем. Гости не стеснялись задавать вопросы. Так, из Королева поинтересовались: “Можно ли в американском модуле, что зовется Cupola, загорать?” Оказалось, что нет: космонавты сообщили, что почти все стекла иллюминаторов МКС имеют защиту от ультрафиолетового излучения, которое в космосе весьма агрессивно и может нанести вред как человеку, так и научному оборудованию. Оставлен только один иллюминатор, который пропускает ультрафиолет, — для исследовательских измерений. Кроме того, иллюминаторы на МКС должны выдерживать большие перепады температур и давления, сохраняя при этом хороший визуальный обзор. Тут же прозвучал следующий вопрос: как влияют на иллюминаторы столкновения с метеороидами? Подразумевалось, выдерживает ли стекло “встречу” с этими твердыми микрообъектами? Представив себе такое, я ощутила просто страх: вспомнила, как недавно камень ударил в лобовое стекло одного автомобиля, — оно вмиг покрылось сетью трещин, но не разлетелось. Но это на Земле, где камушек летел не быстрее 50 м в секунду, а в космосе метеороид движется со скоростью более 5000 м/с! К счастью, оказалось, что микросоударения хоть и наносят вред, но не катастрофический. Чтобы избежать их, космонавты используют для иллюминаторов на МКС ставни-заслонки, которыми управляют обычно через компьютер или механически. Из Сочи попытались уточнить, как чистят иллюминаторы внутри и снаружи? “Внутри,  — был ответ, — обычным способом, как все стекла, когда по субботам прибираемся, а вот снаружи пока чистить проблематично”. 

Сейчас сотрудники ИФПМ СО РАН — одного из инициаторов и организаторов “Космических уроков” — разрабатывают технологию и оборудование для того, чтобы чистка и ремонт иллюминаторов МКС стали возможными на орбите. В лаборатории я видела фото стекла, которое все было испещрено царапинами и ямками-кратерами, моделирующими возможные повреждения от микрометеороидов. На выброс? Нет, объяснили мне, можно его вернуть к жизни. В ИФПМ разрабатывают метод обработки, с помощью которого можно придать стеклу былую  прочность. После того как ремонтный инструмент будет максимально облегчен и уменьшен в размерах, а также снабжен автономным источником питания, придет время испытать его в космических условиях. Осталось недолго ждать, заверили специалисты. И подчеркнули, что такие работы, конечно, под силу не одному ИФПМ СО РАН, а коллективу специалистов, созданному совместно с РКК “Энергия” и целым рядом ученых из томских вузов. Кстати, в качестве эксперта в “Космическом уроке” принимал участие один из разработчиков защитных покрытий для иллюминаторов, аспирант ИФПМ СО РАН, победитель Всероссийского конкурса “Орбита молодежи-2017” Станислав Жарков. 

В рамках мероприятий “Космического урока” появляются новые идеи. На прошедшем уроке был представлен детский “Космический десант”, которому предстоит “высаживаться” в разных учебных заведениях, чтобы рассказывать другим школьникам о том, как это интересно,  изучать космос, разрабатывать новые материалы и технику для его освоения и участвовать в “Космических уроках”. Потому что любой урок — дорога в будущее: чем осознаннее и самостоятельнее ее выберешь, тем интереснее будет по ней идти, строя свою жизнь.

А в конце “Космического урока” было задано “домашнее задание”. Участники урока и все желающие могут предложить самые настоящие научные космические эксперименты для реализации на МКС с одним существенным условием: они должны проводиться параллельно —  космонавтами на МКС и с участием школьников на Земле. Заявку можно подать на сайте “Космического урока”: http://cosmiclesson.ru. Присоединяйтесь!