В девятом сезоне программа «Большие вызовы» пополнилась новым актуальным направлением «Экология и изучение изменений климата». В рамках одного из проектов участники начали работу над созданием прототипа автономной метеостанции с возможностью дистанционного мониторинга. Проект курируют партнеры «Сириуса» – Госкорпорация «Росатом» и Снежинский физико-технический институт национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (СФТИ НИЯУ МИФИ).
Автономные компактные метеостанции особенно востребованы на отдаленных территориях для своевременного сбора и передачи информации о погоде и климатических условиях. Это позволит повысить безопасность и эффективность работы различных отраслей, например, сельского хозяйства, энергетики, строительства и многих других. В начале работы участники команды определили концепцию будущей метеостанции. Школьники решили, что будут создавать устройство для работы в степной местности. Их разработка будет компактной, состоять из модулей и весить не более 10–15 килограммов. Именно такую конструкцию можно будет разместить в труднодоступных и малонаселенных местах. По замыслу она будет оснащена солнечными батареями и выполнена с использованием отечественных технологий. Таким образом, маленькая автономная станция будет полностью обеспечивать себя энергией, осуществлять анализ показателей окружающей среды и отправлять данные на сайт в режиме реального времени.
В рамках реализации проекта на «Больших вызовах» ребята выполнят прототип станции на 3D-принтере, оснащенный всем необходимым оборудованием.
«Участники команды исследовали карту России и определили места, в которых проблематично разместить большие стационарные метеостанции. Наше изобретение может быть установлено в любых местах, в том числе на вершинах гор, на деревьях или в регионах, где температура воздуха достигает рекордно низких показателей, а конструкция метеостанции может подстраиваться под рельеф, флору и фауну. Для размещения прототипа школьники выбрали степь, потому что там много открытого пространства, которое позволит свободно измерять погодные условия. По завершении программы дети продолжат работу над изобретением на базе СФТИ НИЯУ МИФИ», – рассказывает соруководитель проекта Анастасия Саманова.
Новая автономная метеостанция, несмотря на небольшие размеры, будет включать в себя датчики для снятия измерений почти всех параметров – температуры, влажности, атмосферного давления, уровня осадков, скорости и направления ветра. В процессе реализации проекта школьники получат знания в области метеонаблюдений, изучат физические принципы работы датчиков и научатся работать с микроконтроллерами. Участники освоят основы программирования на языках C++ и Java, 3D-проектирования и 3D-печати, а после разработают Android-приложение совместно с удаленным облачным хранилищем, в котором будут храниться все полученные данные.
«В команде у нас распределены роли – кто-то занимается инженерией, другие – экологическим обоснованием, а третьи – программированием. Никто из нас раньше не сталкивался с разработкой таких сложных устройств, поэтому для каждого из команды это однозначно интересный опыт, который поможет приобрести полезные знания и навыки. За первую неделю работы мы уже узнали много нового в области геодезии, географии и метеорологии, научились работать с картами и электроникой. В дальнейшей работе над проектом я хочу заняться 3D-моделированием, это новое для меня направление, где я вижу большие перспективы», – поделился планами школьник из Курской области Никита Кирюшкин.
«Мы выбрали степь, потому что это одна из самых менее изученных территорий. Конечно, там есть свои климатические сложности, например, пыльные бури, но, на мой взгляд, это все равно лучше, чем 60-градусные морозы. Для создания прототипа это идеальный вариант. Для примера, мы брали территории Ставропольского края и Калмыкии, но в будущем наша команда планирует оптимизировать конструкцию метеостанции под больший климатический спектр, чтобы была возможность размещать изобретение во всех регионах страны. У меня есть опыт программирования на различных языках, что очень поможет мне в этом проекте. Также буду принимать участие в создании электронной схемы устройства. На программе я однозначно повышу свои знания и навыки работы в IT-программах, потому что придется решать те проблемы и задачи, с которыми я раньше не сталкивался», – подчеркнул участник проекта из Новосибирской области Егор Куркин.
К завершению программы «Большие вызовы» школьники представят рабочий прототип автономной метеостанции с возможностью дистанционного мониторинга. В перспективе подобные разработки могут применяться сотрудниками природоохранных организаций и МЧС для предотвращения или ликвидации последствий различных природных катаклизмов – пожаров, наводнений, штормов и многого другого.
Всего направление «Экология и изменения климата» включает пять проектов. Участники программы проведут биолюминесцентный мониторинг, создадут проект экологического атласа водосборного бассейна реки Мзымта, экологическую карту нефтехимического комплекса «Сибур Холдинг» и каталог эталонов дешифрирования спутниковых снимков для экологических исследований.
