Elevii români care se pregătesc să lanseze în stratosferă microsateliţi VIDEO
0
Lansarea a doi microsateliţi la 30 de kilometri distanţă faţă de Pământ este marea provocare pentru un grup de liceeni din Constanţa, pasionaţi de informatică şi de robotică.
15 elevi ai Liceului Teoretic „Carmen Sylva“ din Eforie, Constanţa, au realizat zece microsateliţi, doi dintre aceştia având misiunea de a ajunge în stratosferă, la 30 de kilometri distanţă de Pământ. Ceilalţi opt au fost deja lansaţi la o altitudine de aproximativ 200 de metri.
Un astfel de proiect a mai fost realizat în România doar de către specialişti în tehnologie aero-spaţială, nu de elevi.
Un astfel de microsatelit are dimensiunea de 10x10x10 cm şi poate avea diferite misiuni: de comunicare, de observare a Pământului, de fotografiere şi altele.
„Noi ne gândim să investigăm concentraţia de ozon din stratosferă, dar şi concentraţia radiaţiilor. Marea provocare este să recuperăm după aceea microsatelitul de acolo unde va ateriza“, spune profesorul Florin Şerbu, coordonatorul elevilor de la Liceul Teoretic „Carmen Sylva“ din Eforie Sud.
Datorită miniaturizării şi evoluţiei electronicii, cea mai mare parte a statelor preferă să lanseze astfel de microsateliţi.
Pornesc de la dimensiuni mici, au formă de cuburi, de aceea se numesc şi CubeSat, dar se pot asambla în formule de 4 sau 9 şi rezultă cuburi de dimensiuni mai mari. Sunt lansaţi cu rachete sau din Staţia spaţială internaţională.
„Ideea proiectului este ca elevii să se familiarizeze cu astfel de microsateliţi. Ei sunt, în proporţie de 95%, la fel cu cei folosiţi în misiunile spaţiale. Noi punem pe ei senzori pentru măsurarea unor parametri ai atmosferei – de presiune, temperatură, umiditate –, accelerometru, giroscop, GPS. În structura lor există spaţiu pentru a instala şi alte subsisteme. Au camere video, dar este o problemă cu transmisia live din stratosferă. Au şi camere GoPro“, explică profesorul.
FOTO: Florin Şerbu
Cele trei etape ale proiectului
Proiectul este lucrat de elevii din Eforie, alături de tineri din alte 60 de ţări, în cadrul taberei ştiinţifice „Belt and Road Teenager Maker Camp“, organizată de Asociaţia Chinei pentru Ştiinţă şi Tehnologie (CAST) şi Ministerul Ştiinţei şi Tehnologiei din Republica Populară Chineză. Tabăra de anul acesta se desfăşoară online, din cauza pandemiei de COVID-19.
Ea presupune trei etape distincte.
În prima etapă, elevii au studiat, au proiectat şi au construit modele de microsateliţi CubeSat. Au realizat filme în care au documentat ideile lor şi modul de construcţie a machetelor. Au inclus în machete şi componente electronice folosind module – Arduino, Micro:bit, Raspberry Pi –, iar toate informaţiile au fost apoi transmise organizatorilor din China.
În etapa a doua se trece la practică. „Presupune asamblarea kiturilor CubeSat primite de la organizatorii din China. Liceul nostru a primit opt kituri pentru lansarea sateliţilor cu baloane captive – sateliţii sunt ridicaţi cu baloane la 200 de metri altitudine – şi două kituri pentru lansarea sateliţilor cu baloane stratosferice – baloanele pot atinge altitudinea de 30 de kilometri. Kiturile primite conţin dispozitive electronice – precum microcontrolere, senzori, staţii radio, sisteme GPS – cameră video şi baloane“, spune Florin Şerbu.
Etapa finală a proiectului presupune construcţia şi lansarea balonului de explorare la care se va ataşa o paraşută şi modelul CubeSat de mare altitudine.
De la imaginaţie la practică
Liceul din Eforie este la a doua participare la tabăra organizată de chinezi, după cea din anul 2018. De data aceasta, tinerii au plecat de la imaginarea unui microsatelit, realizarea designului şi asamblarea lui. „Este un proiect complex, care porneşte de la o fază de imaginaţie, la un practică“, subliniază profesorul Şerbu.
După sosirea kiturilor din China, elevii au trecut la partea practică, cea de software şi asamblare propriu-zisă, iar acum sunt la testele finale. Toate circuitele funcţionează, dar mai trebuie să sosească antenele GPS şi nişte ecrane, tot din ţara organizatoare. „Cel mai simplu este să ridicăm baloanele captive. Se ridică precum un zmeu, până la 200 de metri, pentru opt microsateliţi.
VIDEO Luna trecută, elevii au ridicat primii microsateliţi la o altitidine de 183 de metri, pe Aeroportul din Tuzla
Ceilalţi doi microsateliţi, care vor ajunge în stratosferă, la 30 de kilometri faţă de Pământ, vor fi ridicaţi tot cu baloane. După ce acestea se vor sparge, microsateliţii vor cădea. Deşi sunt dotaţi cu sisteme de tracking – GPS şi radio –, găsirea locului unde vor ateriza este o provocare.
„În atmosfera înaltă sunt vânturi puternice. Am făcut simulări pentru zboruri şi se vor duce la aproximativ 160 de kilometri de punctul de lansare – dacă facem lansarea de la Eforie. Asta înseamnă că trebuie să facem lansarea de undeva din zona Câmpiei Române. Noi trebuie să-l urmărim şi să-l recuperăm, dar este foarte greu, având în vedere aria largă. Pe baza unor previziuni avem o predicţie privind zona de aterizare“, explică profesorul. Şi în acest caz, elevii trebuie să obţină o serie de avize de la autorităţile aeriene civile şi militare şi de la Administraţia Română a Serviciilor de Trafic Aerian ROMATSA R.A.
Foto: Florin Şerbu
Şcoala de Sâmbătă
Cei 15 tineri care lucrează la acest proiect sunt elevi în clasele IX-XI la Liceul Teoretic „Carmen Sylva“ din Eforie. Sunt pasionaţi de tehnologia informaţiei (IT) şi se adună în fiecare sâmbătă în cadrul unui club coordonat de profesorul de fizică Florin Şerbu.
„Au «Şcoala de Sâmbătă» când derulează proiecte de robotică sau STEM, proiecte de ştiinţă şi tehnologie integrate. Încearcă să creeze dispozitive care au şi o parte aplicată. Pandemia, însă, a îngreunat totul. Anul acesta am început să ne vedem fizic, dar anul trecut am ţinut legătura doar online“, spune profesorul coordonator.
Liceul din Eforie s-a făcut remarcat de-a lungul timpului la diferite competiţii internaţionale din domeniul ştiinţei şi tehnicii. De exemplu, în anul 2014, o echipă de elevi de la „Carmen Sylva“ s-a clasat pe locul al doilea la concursul European CanSat, care a avut loc în Andenes, Norvegia, organizat de Agenţia Spaţială Europeană. Satelitul „Carmen Sylva 1“, de dimensiunea unei doze de suc, a avut ca misiune principală monitorizarea temperaturii şi presiunii atmosferice, fiind lansat cu o rachetă până la o altitudine de 1.000 de metri.
Performanţele elevilor se datorează în mare parte profesorului Florin Şerbu, care a reuşit, încă de la începutul anilor ’90, să doteze cu calculatoare un laborator pentru proiecte educaţionale. „După 1989, viziunea era să schimb şcoala prin informatizare şi proiecte – şi a funcţionat. În ultimii ani, obiectivul a fost să promovez cât mai puternic în şcoală ştiinţele şi tehnologiile“, explică pasionatul profesor din Eforie.
Se încarcă comentariile...
