На научно-технологической программе «Большие вызовы» — 2025 начинающие экологи-исследователи разрабатывают концепцию и прототип программно-аппаратного комплекса для мониторинга качества воды. Внешне устройство напоминает стандартный буй, который можно увидеть на любом водоёме, но внутри — это целая лаборатория с системой навигации, датчиками, программным обеспечением и другими механизмами. Именно такое устройство участникам «Больших вызовов» предстоит собрать и испытать на программе. Согласно докладам ВОЗ и ЮНИСЕФ за 2023 год, за последнее десятилетие запасы пресной питьевой воды сократились на 20%. Такая тенденция подчёркивает актуальность разработки и внедрения инновационных решений для эффективного управления водными ресурсами и контроля их качества. Важна и экономическая составляющая. В настоящее время большинство приборов для анализа качества воды имеют высокую стоимость. Разработка более доступных по цене решений поможет расширить масштабы мониторинга.
Конструкция работает так: прибор в виде небольшого буйка с технической «начинкой» внутри будут опускать на глубину около тридцати сантиметров. Датчики начнут фиксировать основные параметры: температуру, уровень кислотности, наличие посторонних веществ и степень мутности. При выявлении отклонений от нормативных показателей система автоматически отправляет информацию в лабораторию, после чего на место отправятся специалисты. Им предстоит провести более подробный анализ, чтобы понять, что не так с водой и какие причины вызвали превышения показателей.
.jpg)
В ходе исследования существующих решений команда обнаружила, что современные исследовательские комплексы для мониторинга воды имеют довольно высокую стоимость — в среднем несколько миллионов рублей. Такая цена делает подобные системы доступными исключительно для крупных научных учреждений. Разработка более экономичных вариантов оборудования откроет новые возможности для расширения географии исследований.
«Задача нашей команды — сделать бюджетную версию устройства, которую можно будет разместить буквально в каждом водоёме страны и следить за экологической обстановкой. Конечно, дорогостоящие системы обладают исключительной точностью измерений, однако для проведения масштабного первичного мониторинга наши компактные комплексы представляют собой наиболее оптимальное решение. Массовое развёртывание таких устройств позволит оперативно собирать базовые данные, своевременно выявлять проблемные зоны и принимать оперативные решения», — поясняет один из руководителей проекта, лаборант кафедры технологии машиностроения Снежинского физико-технического института — филиала Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» Анастасия Саманова.
Среди участников проекта есть ребята, которые уже участвовали в «Больших вызовах», но в других направлениях. Полученные инженерные навыки помогают им сегодня справляться уже с новыми задачами.
«Я приезжал на “Большие вызовы” на направление “Беспилотные и логистические системы” и все полученные там знания и навыки полезны теперь здесь — в экологическом проекте, ведь создание навигационных систем — одно из ключевых направлений в мониторинге. Кстати, до этого я никогда не работал именно с водными датчиками, но теперь изучаю всю специфику этого направления. Постараюсь использовать все свои наработки в создании проекта и в дальнейшем его продвижения, чтобы он стал выгодным и, соответственно, популярным», — рассказал о своих целях участник программы из Удмуртии Александр Щепин.
«Я являюсь призёром заключительного этапа ВсОШ по экологии. На “Больших вызовах” хочу обрести навыки технической направленности, потому что зачастую в экологических проектах нет продуктов, проводятся лишь исследования. Мы будем делать всё своими руками, и данный опыт может пригодиться не только в этом направлении», — поделилась Елизавета Разгонова из Тверской области.
«Я стала интересоваться биологией во многом благодаря моей учительнице по биологии в школе. Помимо теории, она часто проводила практические занятия в парках, мы изучали растения, разные природные явления. Потом начали ездить на областные слёты экологов, и я по-настоящему заинтересовалась этой сферой. Теперь намерена получить именно инженерные навыки», — говорит Виктория Чефранова из Самарской области.
К концу программы школьники соберут готовый прототип и представят свою идею на фестивале проектов.
