- Перед высадкой лунного экипажа наш робот "Валли" проводит разведку: обследует поверхность, намечает взлетно-посадочную полосу и обозначает ее маячками, - рассказывает 9-классник Леонид Хижняков. - Мы сами его программировали, устанавливали в аппарат гироскоп, оптические, ультразвуковые сенсоры…
Все начиналось как игра, но - "высокого полета". Ребята создали первые чертежи аппарата, сконструировали 3D-модель, вырезали на лазерном станке детали. В итоге получился серьезный образовательный проект. Лунный робот уже проходит "полевые" испытания на площадке детского технопарка "Кванториум", который открылся в Королеве год назад.
Здесь школьники осваивают инженерные знания в режиме нон-стоп: паяют первую плату, осваивают цифровую печать… В центре технопарка - большое комфортное пространство, где можно расположиться с ноутбуком и обсудить вместе новый проект. Тут же - 3D-проектор, интерактивная доска, "стол-полигон" для роботов. Вокруг небольшие "цеха", разделенные перегородками по направлениям-квантумам: робо, космо, нано, IT, промышленный дизайн и хайтек. Разное оборудование: от компьютеров до лазерного резака, станков ЧПУ и вибростендов.
Зачем все это нужно? Цель - серьезно заинтересовать детей новыми технологиями. Первые три-шесть месяцев они погружаются в инженерную культуру, получают так называемые "базовые кейсы", работают в командах. Например, чтобы создать ровер-луноход, нужны основы программирования, механики, материаловедения, сложные математические расчеты. Занятия ведут инженеры-практики. После базового курса ребята могут нацелиться на инженерные олимпиады, битвы роботов, гонки беспилотников... Или войти в уникальный исследовательский проект.
- Здесь созданы все условия для всестороннего развития ребенка, свободы изобретательства: школьники получают хорошую научно-техническую базу, занимаются в командах, воплощают свои идеи с помощью лазерных станков, 3D-принтеров и другого современного оборудования, - говорит идеолог и руководитель федеральной сети "Кванториум" (Фонд новых форм развития образования) Марина Ракова. - При этом мы не ждем, что каждый ребенок станет в будущем великим конструктором или ученым. "Кванториумы" - это в первую очередь школы нового типа мышления (инженерного, изобретательского, командного, креативного), где дети получают навыки и компетенции, необходимые для успешной, счастливой жизни.
В хайтек-цехе школьники установили огромный макет "умного дома": автоматические тепловые датчики контролируют свет, жалюзи управляются через смартфон, "умный" гараж считывает движение автомобиля, а интеллектуальный пылесос сам убирает пыль и возвращается на базу для подзарядки. В соседнем "аквариуме" раздается возглас: "Я железный человек!" Это промышленный манипулятор с нейроинтерфейсом: сжимаешь руку, обвешанную электродами - робот тут же повторяет за тобой, разжимаешь - железная клешня отпускает захват. А неподалеку мобильные роботы играют в футбол...
Но, конечно, главные проекты королевского "Кванториума" посвящены космосу. Так, 9-классница Варвара Шеремет вместе с командой создает макет пилотируемого лунно-посадочного комплекса: он будет автоматически отслеживать высоту, скорость снижения, передавать пилоту телеметрию. Варвара уверена: такие системы пригодятся Центру подготовки космонавтов. А вот разработка второкурсников из Колледжа космического машиностроения - нано-метеоспутники, которые могут собираться на орбите в большие "стаи" до ста штук. Будут работать синхронно.
Руководит космическими проектами школьников инженер-испытатель РКК "Энергия" Илья Овчинников. Некоторые из них направлены на то, чтобы познакомить ребенка с космическими системами. Другие - на вполне реальные производственные задачи.
- Важно, чтобы школьники были вовлечены в разработку реальных прототипов новых космических систем. Поэтому привлекаем кванторианцев к решению производственных космических задач. Порой идеи школьников куда интереснее, чем у взрослых. Это могут быть проекты в области пилотируемой космонавтики, спутники, планетоходы, - говорит директор департамента инфраструктурных проектов "Роскосмоса" Дмитрий Шишкин. - Например, летно-испытательный отдел РКК "Энергия" поставил задачу создать мышечный интерфейс - перчатку. Мы думали тестировать ее в системе управления нового корабля "Федерация", а потом решили использовать в автоматических аппаратах. Сейчас перчатка идет как экспериментальная наработка. И даже может войти в состав реальных космических систем. Очень надеемся, что ребята, участвующие в проекте, в будущем придут к нам на работу.
Над сенсорной перчаткой для управления луноходом работали шесть человек. Самому младшему - 13 лет, но результаты юные инженеры показали недетские. Надеваешь очки виртуальной реальности и перчатку, зажимаешь указательный палец - и ровер двигается вперед прямо по лунному грунту. Зажимаешь другой палец - луноход тормозит, а потом дает задний ход. Поворачиваешь руку - он поворачивает следом.
- Два фоторезистора дают команду на движение, а акселерометр фиксирует поворот, - говорит 8-классник Дима Никишев. - Будем работать над перчаткой дальше. Установим беспроводную систему, которую можно будет интегрировать в скафандр.
На тестовой площадке "Энергии" перчатку испытывал космонавт Марк Серов. Он дал ребятам несколько полезных советов.
- На стенде эргономической отработки пилотируемого транспортного корабля мы можем проводить поисковые исследования в области человеко-машинного интерфейса в интересах перспективных изделий. Достойные идеи не имеют возраста, поэтому мы рады сотрудничать с кванторианцами. Если результаты экспериментов будут положительные, мы будем думать, как интегрировать эти разработки в основной проект "Федерации" или в другие перспективные пилотируемые комплексы, - пояснил Марк Серов.
Каждый год в королевском "Кванториуме" учатся около 800 детей. Попасть сюда может любой школьник бесплатно, начиная с 7-го класса. Нужно заполнить заявку на сайте технопарка и выбрать направление обучения. Надо сказать, что интерес к проекту огромный, и уже образовалась электронная очередь.
В 37 регионах России работает уже 51 детский технопарк "Кванториум", созданный за счет федеральной поддержки. В 2018 году они появятся еще в 25 регионах, а к 2025-му должны быть в каждом крупном городе. Всего в мероприятиях детских технопарков "Кванториум" будут задействованы около 5 миллионов детей.
Кванторианцы регулярно побеждают на российских и международных олимпиадах, в том числе "РобоФесте", соревнованиях JuniorSkills, Олимпиаде НТИ, за что нередко получают дополнительные баллы для поступления в вузы. Каждый детский технопарк поддерживает крупная компания или госкорпорация. С некоторыми выпускниками "Кванториумов" предприятия заключают отложенные трудовые контракты и гарантируют им будущее место работы. Уже подписано 150 контрактов.