Космическая инженерия

Что нужно знать

• Физика: кинематика вращательного движения, динамика поступательного и вращательного движений, момент инерции, момент силы, момент импульса, основное уравнение динамики вращательного движения, законы Кеплера, законы реактивного движения, распространение радиоволн в пространстве, законы постоянного тока, транзисторы, диоды, распространение электромагнитных волн, сила Ампера.
• Математика: производные, тригонометрия.
• Информатика: основы программирования, алгоритмы управления системами с обратной связью, численный расчёт простых физических моделей, протоколы передачи данных (рекомендованные группы языков: C/C++, Python).
• Специальные знания в области инженерии космических систем: принцип работы системы ориентации и стабилизации.

Hard skills

• Видеокурсы по космонавтике
  • Курс лекций по космонавтике от специалистов космической отрасл (поратал SPACE4KIDS.RU ГК "Роскосмос"
  • Онлайн-курс «Современная космонавтика»
  • Онлайн-курс «Конструирование космической техники»
  • Канал профиля Олимпиады НТИ "Инженерия космических систем (ССиДЗЗ) на YouTube
  • Курс "Основы космонавтики" в МГТУ им.Н.Э.Баумана.Твой сектор космоса
  • О ракетно-космической отрасли. Основные тренды
  • Лекции по ракетомоделированию, работе с микроконтроллерами, конструированию систем спасения полезной нагрузки и др. от Воздушно-инженерной школы
  • Видеокурс «Современные технологии в преподавании школьной географии. Использование изображений Земли из космоса»

• Основы 2D и 3D-моделирования
  • программа Fusion 360
  • программа Компас 3D
  • программа Т-FlexCad
  • Курс по основам Инженерной графики
  • Порешать задачи по 3D с курса Олимпиады НТИ
  • готовые 3D модели космических аппаратов для скачивания от NASA

• Построение электрических цепей, работа с паяльным оборудованием.

• Основы программирования (рекомендованные языки C/C++, Python, а также среда программирования Arduino)
  • Курс «Ардуино для начинающих»
  • Онлайн-курс «Программирование на Python»
  • Программирование и сборка схем Ардуино в онлайн на сайте TinkerCad
  • Проекты и эксперименты от Wiki-амперки, которые можно переделать на космическую тематику

• Конструирование, опыт работы с ручным инструментом

• Баллистика моделей ракет и орбитальная механика
  • Программа для проектирования и расчёта параметров, траектории полёта модели ракеты
  • Вводная лекция о механике космических полётов
  • Программа GMAT для выполнения моделирования космических перелётов с задачами и примерами, с презентацией по орбитальной механике
  • Wiki-страничка о проведении моделировании/симуляции космического полёта и работы ЦУП на платформе Kerbal Space program
  • Симулятор орбитальной механики "Орбита" от ООО "Образование будущего"

• Расчёт и экспериментальная проверка момента инерции тела и его центра масс.
• Сборка и тестирование электрических схем и электронных устройств.
• Программирование следящих систем и систем с обратной связью (в т. ч. P- и PD-регуляторов).
• Сборка устройств связи.
• Построение простых оптических систем.
• Передача и кодирование информации, обработка больших объемов данных (телеметрии).

• Кейсы космической отрасли
  • Формат гражданской науки предполагает возможность включиться в большой проект и выполнять исследования в области астрономии, астрофизики, ДЗЗ
  • Трансформируемый модуль космической станции Задание поМеждународного конкурса инженерных команд "Кванториада-2019"
  • Кейсы проектной смены "Большие вызовы" в ОЦ "Сириус" в 2017, 2018 и 2019 г.

• Игрушки, которые реально дают знания по космонавтике
  • Kerbal space program Игра - подлинный космический симулятор. Конструируешь ракету, корабли, орбитальные станции. Проектируем миссию полёта, энергетику, рассчитываем посадку на Луну и другие небесные тела.
  • Rover mechanic simulator В игре вы отвечаете за ремонт и обслуживание марсоходов.
  • Orbiter space flight simulator симулятор орбитальных космических полётов

• Материалы для подготовки к Олимпиаде НТИ (трек "Инженерия космических систем" (ССиДЗЗ):
  • Задачник 2018/19
  • Задачник 2017/18
  • Подготовка к Олимпиаде НТИ (на основе задач 2015/16 года)
  • Методическое пособие, 2016 г.
  • Задания всех этапов профиля ССиДЗЗ, 2017 г, ОНТИ
  • Методическое пособие. Профиль ССиДЗЗ, 2018 г.
  • Методическое пособие. Профиль ССиДЗЗ, 2019 г.
  • Хакатон «Передача данных», 2018 г.
  • Хакатон «Стабилизация космического аппарата», 2019 г.
  • Практикум 2019/2020
• Полезные материалы и ресурсы:
  • Инструментарий (тулкит) направления "Космоквантум" детских технопарков "Кванториум"А.И. Федосеев, К.Ю. Якушина, И.В.Овчинников
  • Ссылки на учебные материалы по ГИС и анализу космических снимков Сайт проекта конкурса "Дежурный по планете"
  • Перечень конкурсов по космонавтике
  • Интересный ресурс NASA для детей: опыты, демонстрации, лекции, игры по космонавтике
  • Канал о мировой космонавтике Альфа Центавра"
  • Группа сообщества "Открытый космос" под управлением Виталия Егорова (Зелёный Кот)
  • Группа в ВК конкурса "Дежурный по планете"
  • Телеграм канал (с чатом) о космонавтике и космическом образовании. Для детей, специалистов отрасли и педагогов космического направления

• Книги по космонавтике:
  • В. Б. Брагинский и А. Г. Полнарёв «Удивительная гравитация»
  • А. Л. Стасенко «Физика полёта»

Soft skills

• Работа в команде, в т. ч. умение распределять задачи между членами группы и удерживать выделенные роли.
• Целеполагание, т. к. задача финала объёмная и необходимо решать ее в несколько постепенных этапов.
• Планирование (управление временем) — необходимо строго укладываться в установленные сроки.
• Самостоятельный поиск и анализ информации, в т. ч. умение работать с объёмным потоком информации, т. к. для успешного решения задач необходимо работать с данными из различных областей знания и объёмными теоретическими выкладками.
• Адаптивность, т. е. умение приспосабливаться под ситуацию, умение вовремя перераспределить задачи и обязанности.

Материалы по теме

• Космический рейс запустил подборку материалов по тегу #Космосневыходяиздома.

Пока в подборке рассказы про

1. ракеты-носители — кто и как создавал ракеты, как и где их делают сейчас, какие есть проекты ракет.
2. спутники — кто такие спутники, как им живется на орбите.
3. Пилотируемая космонавтика - о пилотируемых космических кораблях, орбитальных станциях, подготовке космонавтов

Все материалы собираются через форму, заполнить которую можете и вы

• Роскомос запустил проект «Ключ на старт», который рассказывает о космосе для детей, собирает материалы и ссылки на космические проекты. Там, в том числе, есть и подборка видео о космосе.