Aktualności

Jak doświadczenia z serca amerykańskiego programu kosmicznego przekształcić w innowacyjną edukację STEAM w polskich szkołach?

U.S. Space & Rocket Center w Huntsville to miejsce wyjątkowe. Nie jest to jedynie tradycyjne muzeum zgromadzone wokół autentycznych rakiet, eksponatów i fragmentów łazików czy statków kosmicznych. Przede wszystkim jest to tętniący życiem ośrodek szkoleniowy, w którym uczestnicy mogą osobiście doświadczyć wyzwań i aktywności związanych z prawdziwym życiem zawodowym inżynierów oraz astronautów.

 
Muzeum Space & Rocket Center i oryginalna rakieta Saturn V, jedna z trzech egzemplarzy na świecie, która miała posłużyć do misji Apollo 19

Podczas całego obozu towarzyszyło nam jedno kluczowe hasło: praca zespołowa i współpraca (Teamwork & Collaboration).

Przygotowanie eksploracji kosmosu, loty na Księżyc czy planowane misje załogowe na Marsa wymagają współdziałania setek specjalistów reprezentujących niezwykle różnorodne dziedziny nauki i technologii. Właśnie ta idea interdyscyplinarnej współpracy stanowi fundament, na którym opierają się również projekty eTwinning.

Program obozu obfitował w wyjątkowe spotkania ze specjalistami, którzy kształtowali i nadal kształtują amerykański program kosmiczny.

Grupa Edukatorów „Arnold” z dr Donaldem Thomasem

Kolejnym ciekawym wydarzeniem było spotkanie z Homerem Hickamem – inżynierem NASA i pisarzem, autorem autobiograficznej powieści Rocket Boys (pol. Chłopcy z Rocket City), stanowiącej podstawę słynnego filmu kinowego Październikowe niebo (October Sky). Hickam opowiedział swoją historię dorastania w latach 50. XX wieku, gdy zainspirowany wystrzeleniem Sputnika, wraz z przyjaciółmi zaczął samodzielnie konstruować rakiety. Jako inżynier NASA i weteran wojny w Wietnamie, specjalizował się m.in. w szkoleniu załóg astronautów w dziedzinie ładunków naukowych. Jako płetwonurek w symulatorze przygotowywał astronautów do kluczowych misji naprawczych, w tym do historycznego rozmieszczenia Teleskopu Hubble'a.

Niezwykłą pamiątką z tego spotkania pozostaną dla nas egzemplarze jego książki z osobistym autografem.

 Prezentacja Homera Hickama, nie wiadomo gdzie góra a gdzie dół :) oraz załogowy statek Orion, kluczowy element misji Artemis.

Dr Donald A. Thomas (emerytowany astronauta NASA, weteran czterech misji kosmicznych na pokładzie wahadłowców, który spędził w przestrzeni kosmicznej łącznie 1040 godzin, czyli ponad 44 dni) podczas wykładu, przybliżył specyfikę pracy na orbicie oraz zaprezentował założenia programu Artemis. Zaprezentował między innymi kapsułę Orion – pojazd załogowy zaprojektowany do lotów w głęboki kosmos, którego celem jest bezpieczne transportowanie astronautów poza niską orbitę ziemską oraz umożliwienie powrotu na powierzchnię Srebrnego Globu.

Spotkanie z emerytowanymi inżynierami i astronautami NASA

Istotą wyjazdu była praca warsztatowa. Poznałyśmy szereg eksperymentów i doświadczeń, które z łatwością będzie można przenieść do polskich klas w ramach zajęć metodą projektu:

• Badanie Pól Magnetycznych Ziemi i Słońca: Za pomocą ręcznie wykonanych tarcz oraz magnesów badałyśmy strukturę pola magnetycznego. Eksperyment wywołał dyskusję o roli magnetosfery jako tarczy ochronnej odchylającej szkodliwe cząstki wiatru słonecznego. Długotrwałe przebywanie poza zasięgiem magnetosfery osłabia układ odpornościowy astronautów i zaburza pracę błędnika (zmysł równowagi). NASA pracuje obecnie nad sztucznymi polami magnetycznymi wokół statków międzyplanetarnych, mającymi chronić załogę podczas misji na Marsa.
• Sztuka Origami w Inżynierii Kosmicznej: Okazuje się, że tradycyjna sztuka składania papieru znajduje potężne zastosowanie w kosmonautyce! Inżynierowie wykorzystują zasady matematyczne origami do projektowania gigantycznych paneli słonecznych oraz osłon termicznych. Elementy te składają się do minimalnych rozmiarów na czas startu rakiety, a po osiągnięciu orbity samoczynnie rozkładają do pełnych gabarytów.
• Spektroskopia i Fotografia Kosmiczna: Podczas zajęć plastyczno-cyfrowych analizowałyśmy sposób powstawania znanych zdjęć z głębokiego kosmosu. Barwne obrazy uzyskiwane m.in. przez Teleskop Hubble'a czy Webba nie są bezpośrednim odzwierciedleniem tego, co widzi ludzkie oko, gdyż większość promieniowania znajduje się w zakresie niewidzialnym (podczerwień, ultrafiolet). Naukowcy przypisują poszczególnym długościom fal odpowiadające im barwy widzialne, aby uwidocznić skład chemiczny oraz strukturę badanych obiektów co pozwala nam podziwiać barwne obrazy.
• Osłony Termiczne i Łaziki Marsjańskie (Egg Drop Challenge): Zadaniem zespołów było zaprojektowanie i zbudowanie modułu lądownika oraz osłony termicznej chroniącej delikatny ładunek (surowe jajko) przed wysoką temperaturą oraz skutkami upadku z dużej wysokości przy znacznej prędkości. Testowałyśmy przewodność cieplną i wytrzymałość różnorodnych materiałów, analizując dynamikę zmian temperatury.
• Synteza i Właściwości Polimerów: Niezwykle angażujące były warsztaty poświęcone chemii polimerów. Przy użyciu prostych produktów (klej, krochmal, pianka do golenia) tworzyłyśmy materiały polimerowe o zróżnicowanej elastyczności i wytrzymałości. W kosmonautyce kopolimery odgrywają kluczową rolę: budują warstwy skafandrów chroniące przed mikrometeorytami i ekstremalną temperaturą, tworzą złociste folie izolacji termicznej, lekkie kompozyty kadłubów rakietowych oraz hermetyczne uszczelki odporne na warunki próżni.

 
Pomiary zmiany temperatury jajka, chronionego własnoręcznie wykonaną zasłoną termiczną i stacja kontroli - symulacja misji.

Wiedza i materiały zgromadzone podczas obozu w U.S. Space & Rocket Center stanowić będą bogatą bazę do tworzenia nowych scenariuszy lekcji oraz międzynarodowych projektów eTwinning w nadchodzącym roku szkolnym. Chcemy przekazywać naszym uczniom pasję, pokazywać praktyczne zastosowanie przedmiotów STEAM oraz uczyć ich sprawnej współpracy w grupach

Autorka: Sylwia Milczarek (Szkoła Podstawowa nr 36 w Tychach)

Organizatorzy wyjazdu: eTwinning Polska & Northrop Grumman Foundation