Когда школьник с антенны ловит спутниковый сигнал и через две минуты получает на ноутбуке изображение проходящего циклона, это кажется фантастикой. На самом деле, это реальность. Благодаря техническим решениям, сегодня даже младшеклассник может принять метеоснимок с борта спутника. В этой точке встречаются инженерия, метеорология, экология и цифровая грамотность, за которую борются в компании «Лоретт». Ее руководители Владимир и Ольга Гершензон уверены: каждый человек ежедневно и многократно взаимодействует с космосом. Директор по развитию компании «Лоретт» Карина Никитская рассказала, как начать знакомство с космосом так, чтобы оно стало глубоким и полезным как для школьника и учителя, так и для космоса.
Космические снимки давно стали частью повседневной жизни. Мы видим их в навигаторах, на онлайн-картах, в прогнозах погоды. Но для проектной работы в школе — это инструмент совсем иного порядка. Он требует точности, внимательности, способности дешифрировать изображение, а также готовности учиться. А еще очень важно подходить к этой отрасли без иллюзий о том, что она очень проста, или страха, что слишком сложна. И то и другое мешает сделать главное — начать. Важно помнить, что запуск спутника на орбите без наземной инфраструктуры бесполезен. Важен не только запуск, но и человек, который умеет работать с данными, получаемыми со спутника. ИИ в космических снимках сегодня развивается семимильными шагами, тех, кто любит с ним работать, ждет море новых возможностей.
Одним из самых ярких школьных проектов последних лет был проект «Бельки», разработанный в рамках программы «Дежурный по планете». Его цель — выявлять на спутниковых снимках лежбища гренландского тюленя на льдах Белого моря и предупреждать капитанов ледоколов, чтобы избежать гибели детенышей (бельков) из-за расколов льдин. На высокодетальных оптических снимках непосредственно животных не видно — они слишком малы, да к тому же прячутся в тени торосов. Зато прекрасно различимы характерные следы, оставляемые взрослыми тюленями: звездообразные узоры вокруг лунок и трещин во льду. Для того чтоб научиться распознавать их, требуются определенная зрительная подготовка и навыки дешифровки. Сначала это казалось сложным даже для взрослых, но все, кто хотели разобраться, — разобрались.
В чем уникальность космического снимка?
Снимок — это абсолютно объективная, актуальная и достоверная информация, потому что его невозможно как-то изменить или подделать. Даже если кто-то попробует это сделать, ничего не получится. Пролетел второй спутник, сделал второй снимок. Подделать их все невозможно. При сокращении времени получения этого снимка становится возможным принятие управленческих решений. Например, о тушении пожаров и помощи при наводнении. Реагирование на чрезвычайные ситуации во многом становится проще и грамотнее при условии наличия объективной и оперативной информации, которую часто могут дать космические снимки.
Перед тем как искать такие участки, было необходимо сначала понять, где вообще могут находиться лежбища. Для этого ребята анализировали радиолокационные и среднедетальные оптические снимки, чтобы определить типы льда, характерные для рождения бельков. Они также рассчитывали возможное смещение льда, чтобы правильно выбрать момент и координаты для заказа дорогостоящей съемки. Все расчеты ученики проводили самостоятельно, а затем передавали координаты в администрации портов. Если информация приходила за сутки до выхода судов, маршрут ледокола реально менялся. Капитанам не нравится, что бельки гибнут, новость о том, что этого можно избежать, — радостна.
Проект объединял десятки школ по всей стране. В процессе дети научились считывать изображения, строить модели, работать с координатами и понимать принципы съемки. Они видели прямой результат своей работы — благодаря их усилиям удавалось спасти сотни бельков.
Съемка с космоса применяется и в других школьных инициативах. Школьники отслеживают несанкционированные вырубки леса, ищут пожары по термоточкам, оценивают доступность ливневых стоков, незаконный вылов рыбы и нарушения в строительстве. Однажды им удалось найти территорию полигона бытовых отходов, которая продавалась под строительство дач! Это еще один пример, как космос помогает не допускать ошибки в жизни на Земле. Человек, способный читать космические снимки, может элементарно проверить землю, которую хочет купить и принять правильное решение, в отличие от того, кто этого делать не умеет.
Проект объединял десятки школ по всей стране. В процессе дети научились считывать изображения, строить модели, работать с координатами и понимать принципы съемки. Они видели прямой результат своей работы — благодаря их усилиям удавалось спасти сотни бельков.
Съемка с космоса применяется и в других школьных инициативах. Школьники отслеживают несанкционированные вырубки леса, ищут пожары по термоточкам, оценивают доступность ливневых стоков, незаконный вылов рыбы и нарушения в строительстве. Однажды им удалось найти территорию полигона бытовых отходов, которая продавалась под строительство дач! Это еще один пример, как космос помогает не допускать ошибки в жизни на Земле. Человек, способный читать космические снимки, может элементарно проверить землю, которую хочет купить и принять правильное решение, в отличие от того, кто этого делать не умеет.
Иногда достаточно просто линейки и снимка, чтобы увидеть отклонения в расположении объектов. Ничего больше не требуется, поэтому изучать космические снимки можно как в ультрасовременном лицее, так и в школе, где из технологий представлен только выход в интернет.
Если доступа к специализированным данным нет, в качестве материала можно использовать открытые карты: Яндекс Карты, Google Maps. Возможно, что именно с них стоит начать первое знакомство с космическими снимками. Даже на них можно найти свалки, нарушения землепользования или просто оценить динамику застройки. Начинать можно с простого — собрать пазл из фрагментов снимка, распознать облачность или отыскать знакомые объекты на изображении. Это и развивает внимание, и дает опыт визуального анализа.
Минимальный технический комплект для старта — простейшая антенна, ноутбук, интернет и возможность выйти под открытое небо. Для самых младших разработана игра, в рамках которой они собирают антенну, рассчитывают пролет спутника и получают собственный снимок в реальном времени. Это вызывает сильные эмоции и формирует понимание, зачем нужна математика, физика и география.
Если доступа к специализированным данным нет, в качестве материала можно использовать открытые карты: Яндекс Карты, Google Maps. Возможно, что именно с них стоит начать первое знакомство с космическими снимками. Даже на них можно найти свалки, нарушения землепользования или просто оценить динамику застройки. Начинать можно с простого — собрать пазл из фрагментов снимка, распознать облачность или отыскать знакомые объекты на изображении. Это и развивает внимание, и дает опыт визуального анализа.
Минимальный технический комплект для старта — простейшая антенна, ноутбук, интернет и возможность выйти под открытое небо. Для самых младших разработана игра, в рамках которой они собирают антенну, рассчитывают пролет спутника и получают собственный снимок в реальном времени. Это вызывает сильные эмоции и формирует понимание, зачем нужна математика, физика и география.
Космические снимки конкуренты беспилотников или партнеры?
Считается, что снимки с БПЛА могут заменить космоснимки, но на самом деле они взаимодополняемы. Как спутниковая съемка, так и съемка с беспилотника имеет свои ограничения. Детальность снимка выше у беспилотника, а у космических снимков гораздо большее охват территории. Часто для БПЛА облачность — преграда, а для радиолокационной спутниковой съемки — нет. Скорость получения информации со спутников и у беспилотников тоже разная, спутник, как правило, не может сразу сбросить информацию, а беспилотник способен на это. А еще дрон может использоваться как составная часть наземной инфраструктуры для приема снимка. В чрезвычайных ситуациях лучше всего применять и то и другое одновременно, это может дать совершенно потрясающий результат.
Работа с космическими данными требует междисциплинарности, тут необходимы и программисты, и инженеры, и дешифровщики, и дизайнеры. Каждому найдется применение. Кто-то пишет алгоритмы, кто-то анализирует снимки, кто-то готовит визуализацию, кто-то ищет закономерности. У каждого свой вход в эту систему. Люди, которые умеют представлять продукт и по-настоящему в нем разбираться, тоже очень нужны космической индустрии.
В школах, где есть увлеченный учитель, интерес к такой работе рождается очень быстро. Главное — показать, что космос не абстрактная история про далекие планеты, а конкретный инструмент, с которым можно работать здесь и сейчас. И если у ребенка появляется шанс попробовать, он вряд ли откажется.
В школах, где есть увлеченный учитель, интерес к такой работе рождается очень быстро. Главное — показать, что космос не абстрактная история про далекие планеты, а конкретный инструмент, с которым можно работать здесь и сейчас. И если у ребенка появляется шанс попробовать, он вряд ли откажется.
Портрет педагога, который точно может научить работе с космическими снимками
Он не обязательно астроном или программист. Часто — географ, информатик или просто увлеченный человек.
Он азартен, с интересом пробует новое, не считает, что детям нужно давать только проекты с готовым решением.
Он верит в своих учеников. И в себя.
Он не боится сказать: «Я не знаю этого, но давай разберемся».
На его занятиях можно ошибаться.
Он отлично понимает, как организовать работу, чтобы выполнить все ее части, знает своих учеников, понимает, где точка интереса и максимальной эффективности каждого из них.
Для него не главное, чтобы проект получился идеально, он не будет убиваться и ругать учеников, если результата не случится.
Главный результат проекта для него — это слова ученика: «Теперь я понимаю, для чего мне в школе нужна физика!»
Он азартен, с интересом пробует новое, не считает, что детям нужно давать только проекты с готовым решением.
Он верит в своих учеников. И в себя.
Он не боится сказать: «Я не знаю этого, но давай разберемся».
На его занятиях можно ошибаться.
Он отлично понимает, как организовать работу, чтобы выполнить все ее части, знает своих учеников, понимает, где точка интереса и максимальной эффективности каждого из них.
Для него не главное, чтобы проект получился идеально, он не будет убиваться и ругать учеников, если результата не случится.
Главный результат проекта для него — это слова ученика: «Теперь я понимаю, для чего мне в школе нужна физика!»
Пример того, как можно работать с космическими снимками в школе*
«ГЕОГЛИФЫ – ЗАГАДКИ ГИГАНТСКИХ РИСУНКОВ ДРЕВНОСТИ»
Участники найдут геоглифы - рукотворные изображения на поверхности земли, высеченные на камне или вырезанные в грунте в виде борозд.
Возрастная группа: от 11 лет
Продолжительность: 45-60 минут
Оборудование: ноутбук или ПК с выходом в интернет
Программное обеспечение: Яндекс-браузер
Методические рекомендации: карточка с инструкцией по работе
Этапы работы:
1. Краткий рассказ о геоглифах (понятие, история возникновения, расположение, возможности наблюдения).
2. Индивидуальная работа участников вместе с наставником в Яндекс-картах.
3. Самостоятельная работа участников по заданию в Яндекс-картах. Демонстрация результатов.
Инструкция по работе на геопортале Яндекс-карты
Задание
Зайдите на геопортал Яндекс-карты по ссылке https://yandex.ru/maps
и включите покрытие «Спутник»
Найдите место примерно в 7 км к востоку от ж/д станции Дзамын-Удэ
в Монголии.
Что вы там видите?
Ответ: геоглифы, напоминающие динозавров.
* Задание разработано Г. Н. Мухатдиновой — учителем информатики, педагогом дополнительного образования средней школы № 1 им. М. М. Горького, Арзамас.
Возрастная группа: от 11 лет
Продолжительность: 45-60 минут
Оборудование: ноутбук или ПК с выходом в интернет
Программное обеспечение: Яндекс-браузер
Методические рекомендации: карточка с инструкцией по работе
Этапы работы:
1. Краткий рассказ о геоглифах (понятие, история возникновения, расположение, возможности наблюдения).
2. Индивидуальная работа участников вместе с наставником в Яндекс-картах.
3. Самостоятельная работа участников по заданию в Яндекс-картах. Демонстрация результатов.
Инструкция по работе на геопортале Яндекс-карты
Задание
Зайдите на геопортал Яндекс-карты по ссылке https://yandex.ru/maps
и включите покрытие «Спутник»
Найдите место примерно в 7 км к востоку от ж/д станции Дзамын-Удэ
в Монголии.
Что вы там видите?
Ответ: геоглифы, напоминающие динозавров.
* Задание разработано Г. Н. Мухатдиновой — учителем информатики, педагогом дополнительного образования средней школы № 1 им. М. М. Горького, Арзамас.