Как тебе такое, Илон Маск?

10.12.201810.02.2019
За каждым великим изобретением стоит не только отдельное научное открытие, но и огромная работа по инженерному проектированию, финансовой оптимизации и личная инициатива. Илон Маск знает об этом не понаслышке: его Tesla, Hyperloop и SpaceX уже успели стать мемами в СМИ и соцсетях. Хотели бы вы оказаться на его месте? Вам предстоит выбрать одну из представленных исследовательских задач, связанных с освоением космоса. У них нет одного определенного ответа. Разработайте свое уникальное решение и убедите потенциальных экспертов, инвесторов и потребителей, что оно реально! Не переключайтесь, в роли эксперта вы поучаствуете тоже! На втором этапе вам пришлют решение другого участника для подробного анализа с аргументированным вердиктом, имеет ли оно право на жизнь или нет. Доработанные решения можно представлять в виде проектов на научно-практических конференциях, а вы получите неоценимый опыт поиска и анализа научно-технической информации, навыки структурирования доклада и критического анализа. Лучшие три работы ожидает книга "Непустая пустота". Книги любезно предоставлены сетью магазинов оптической техники "Четыре глаза".

Модель конкурса имитирует отношения между автором научной статьи и рецензентом журнала, между автором стартапа и потенциальными инвесторами, между автором проекта и экспертной комиссией технопарка. Каждый участник побывает в роли как автора решения, так и эксперта.

Первый этап– решение задачи. На выбор вам будут представлены три задачи, связанные с темами освоения космоса, космическими кораблями, терраформированием, современными проблемами утилизации космических аппаратов, энергетическим обеспечением в космосе. Из них вам требуется решить только одну. У заданий нет заранее четко предопределенного ответа, некоторые условия и предположения вам предстоит выдвинуть самим.

Вы научитесь:

  • Выдвигать гипотезы для решения задачи
  • Искать необходимую научно-исследовательскую информацию
  • Оперировать научными источниками
  • Структурировать и представлять полученные данные

После первого этапа будет проведен научный отбор поданных работ.

Второй этап– анализ существующего решения. Участникам, прошедшим отбор, будет предложено проанализировать решение другой задачи. Требуется не только аргументированно критиковать, но и сделать сводный анализ плюсов и минусов предложенного решения, предложить рекомендации по улучшению работы, сделать вывод о том, была ли в итоге решена задача.
Вы научитесь:
  • Искать логические несостыковки в тексте решения
  • Формулировать вопросы к автору по неясным положениям решения
  • Оценивать достоверность представленных автором данных
  • Выделять конкретные плюсы и минусы решения

Победители определятся по сумме баллов, полученных за два этапа. За время учебного курса вас ждут интереснейшие материалы о том, как устроены космические корабли, какие смелые идеи сегодня предлагают современные изобретатели и фантасты, а также о том, что нам уже известно о других планетах (селфи марсоходов обязательно будут!).

Кроме того, мы обязательно поможем вам со структурой решения выбранной вами задачи и анализом готового решения другой задачи. Помощь со стороны ваших преподавателей химии, научных сотрудников, студентов, возможно одноклассников будет только поощряться (но, не забывайте, сертификат участника будет выдан только вам).

Ссылка на образовательную часть курса!!!

Задание

Предлагаемые* задачи:

(Напоминаем, что вам необходимо выбрать и решить только одну задачу!)

Задача А

Одной из целей компании SpaceX является создание колонии на Марсе в недалеком будущем. Успешное развитие этого проекта уже привело к серьезной конкуренции на международном рынке космической индустрии, так что намечаемые грандиозные планы кажутся не столь невыполнимыми. Но что делать дальше, когда мы попадем на другие спутники и планеты?

Обсудите возможность производства конструкционных материалов, минеральных удобрений и кислорода на какой-либо планете Солнечной системы или крупном спутнике (на ваш выбор, за исключением Земли) из местного сырья и учитывая местные условия. Что за ресурсы вы возьмете в первую очередь с Земли? (руководствуйтесь реальными планами экспедиции SpaceXи возможностями космического корабля) Каким образом вы можете получать энергию на планете?

Задача Б

Основным источником электроэнергии в космосе при продолжительных миссиях являются РИТЭГи — радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Их основное преимущество состоит в длительности автономной работы, которая очень важна для космических миссий, особенно для тех, что проходят вдали от Солнца. Например, действующим веществом в РИТЭГе New Horizons является плутоний. Однако на Земле есть большое количество радиоактивных отходов, постепенно распадающихся и испускающих энергию. Можно ли их использовать для изготовления РИТЭГов? Если да, то предложите устройство источника тока для беспилотного и пилотируемого космического аппарата, функционирующего на основе радиоактивных отходов. Какие материалы вы будете использовать для его корпуса, и как вы будете преобразовывать излучение топлива в электричество? Рассмотрите требования к такому элементу, если предполагается устанавливать его на пилотируемых аппаратах.

Задача В

Ни для кого не секрет, что у космических кораблей, шаттлов и спутников есть определенный срок работы, после которого данные космические объекты подлежат утилизации (так, например, в 2001 году была затоплена космическая станция «Мир»). Большая часть спутника сгорает в атмосфере, однако примерно 25% от массы спутника долетает до Земли. Опишите с химической точки зрения процессы, которые протекают при падении спутника через атмосферу и после падения в воду. Рассмотрите данную задачу с учетом того, что вода может быть пресной или соленой, с разным показателем кислотности и при разной температуре. Насколько быстро будут протекать описанные вами процессы? Насколько сильно такой способ утилизации вредит экологической обстановке в выделенном регионе?

Форма для оценивания работ участников
Форма для ответа

* задачи предоставлены оргкомитетом Новосибирского турнира юных химиков с частичными изменениями

Лучшие работы:

Кузьмина Екатерина Алексеевна;

Грушко Олег Игоревич;

Шубина Ирина Максимовна.


Уважаемые участники курса!

Мы были очень рады такому большому количеству школьников, заинтересовавшихся в нашем конкурсе и проявившим интерес к идеям известной медийной фигуры, изобретателя, инвестора и инженера Илоном Маском, человека в определенном смысле олицетворяющего современный прогресс. Мы очень надеемся, что вам было интересно ощутить (хоть немного) себя на его месте, больше узнать об освоении космоса, других планетах и современных инициативах в космической индустрии.

Ожидаемо, самой популярной задачей оказалось «Задача А» по тематике терраформирования других планет с целью создания для нас нового дома. Исходя из планов экспедицийSpaceXмногие избрали Марс в качестве целевой планеты, но несмотря на это некоторые участники рассмотрели ряд других планет и спутников среди которых были Венера, Титан, Европа, Луна и даже столь отдаленный от нас Кеплер-62f! Большинство участников справилось с вопросами получения кислорода (электролиз в разных вариантах) и энергии (в основном ядерная энергетика, в т.ч. базируясь на «Задаче Б» РИТЭГи,).

Однако, стоит отметить, что понятная структура решения, несмотря на выложенную форму заполнения, получилась не у всех. Во-первых, это было связано с невнимательным прочтением задания и описания конкурса, в результате чего отсутствовал ответ на часть вопросов (например, в задаче А многими игнорировались получение конструкционных материалов и минеральных удобрений), кроме того, зачастую многие участники представляли космические корабли некими волшебными безразмерными и бездонными поездами, который легко могут перевезти на планету что угодно в неограниченном количестве при этом абсолютно не задумываясь о невероятной сложности и огромной стоимости такого мероприятия. Во-вторых, нам также было немножко грустно анализировать те работы, которые были сделаны не по предложенной форме заполнения, ведь именно в ней уже было заранее сделано разделение на разделы, и даны подробные рекомендации к каждому из них. Несмотря на то, что гениальные идеи иногда могут появляться на салфетках, к уважаемым инвесторам и инженерам они приходят в виде официально оформленных отчетов, так что в будущем, занимаясь проектной и конкурсной деятельностью, обязательно обращайте внимание на рекомендации к оформлению работ!

Для тех, кто использовал предложенный шаблон и посмотрел на критерии оценивания следующей проблемой стал плагиат в лит.обзоре и решении. Некоторые участники целиком копировали разделы из Википедии (к слову, не самого авторитетного ресурса) и научно-популярных сайтов, иногда забывая хотя бы сделать на них ссылку. Тем не менее, стоит отметить, что была подобрана только необходимая информация из всего ее богатого разнообразия в интернете. Про Википедию же стоит упомянуть, что она хороша для первичного ознакомления с ранее неизвестными вам фактами, но не для детального изучения интересующего вас вопроса. Кроме того если обратить внимание, то в хороших статьях на вики можно увидеть множество номерных ссылок вида [1] (как мы советовали делать вам), кликнув на которые вас перемещают в низ страницы с множеством ссылок, обычно, на достоверные первоисточники, где в свою очередь вы можете подробнее узнать об интересующей вас информации, и на которые вы можете без проблем сослаться (а такая ссылка будет выглядеть солиднее, чем ссылка на Википедию). Кстати, если вы нашли нужную информацию, не надо ее тут же копировать в ваше решение: попробуйте ее полностью прочитать, осознать, а затем не подглядывая (ну совсем чуть-чуть можно) пересказать в нужном разделе. Ведь цель литобзора и состоит в том, чтобы вы разобрались в огромном объеме информации имеющейся на данный момент и кратко изложили ее для читателей, чтобы в дальнейшем непосвященный человек мог понять ваше решение, опираясь на информацию литературного обзора. Конечно, вам может показаться, что ваш язык не настолько научный и красивый, как в энциклопедии или учебнике, но в этом нет ничего страшного, совсем наоборот – в этом будет ценность вашей работы!

Нас радует, что многие участники смогли абсолютно корректно сформулировать цель и задачи, более того некоторые не побоялись расширить условия задачи, а наиболее успешным удалось справиться и с выводами. Но среди ведущих возникло небольшое удивление, когда мы заметили, что некоторые участники активно избегают использования своих знаний по химии и по физике, а точнее, «боятся» приводить химические уравнения и физические формулы, несмотря на подробное описание явления или реакции в тексте. Никогда не пренебрегайте использованием формул и уравнений, даже если они описаны в вашем решении – они только дополнительно украсят его и снимут все сомнения.

Подводя итоги, мы довольно строго оценивали все без исключения работы, и если вы получили 5 и более баллов, то поздравляем – вы справились с конкурсом! Если вы дальше планируете заниматься проектной деятельностью, докладами на научно-практические конференции (а потенциал у многих участников очень большой!), то не спешите удалять предложенную в нашем конкурсе форму для заполнения (да, мы зануды, опять говорим о ней); рекомендации к каждому разделу обязательно пригодятся вам в будущем!

До новых встреч! Еще раз спасибо вам за ваши работы!

С глубокой признательностью,

Ведущие миникурса «Как тебе такое, Илон Маск?» Андрей Злобин и Полина Топчиян.