N - Институт солнечно

Список тем для II ежегодной научной конференции школьников
N
1
Иркутской области «Человек и космос»:
ФИО научного руководиНазвание темы и краткое описание работы
теля, должность,
e-mail
Голубева Елена Михайлов- 1. Сравнительный вклад наземных и спутникона, м.н.с. ИСЗФ СО РАН
вых наблюдений в исследования Солнца.
[email protected]
- Какую информацию дают наблюдения Солнца
невооружённым глазом?
- Что узнали астрономы из наземных наблюдений с
использованием телескопов?
- Что дают спутниковые наблюдения?
- Оценить степень значимости наземных и спутниковых программ наблюдений Солнца в настоящее
время.
2. Солнце в космических масштабах.
- Солнце - это объект большой или маленький?
- Молодой или старый?
- Уникальный или обыкновенный?
3. Солнечно-земные связи.
- Что представляют собой Солнце и Земля?
- Солнечная активность.
- Воздействие солнечных процессов на Землю.
- Космическая погода
4. Наблюдения Солнца как базис для измерения
времени.
- Вращение Земли вокруг Солнца и смена сезонов.
- Вращение Земли вокруг оси и смена дня и ночи.
- Среднее солнечное время.
- Поясное время.
- Когда показания часов жителей Иркутской области и КНР совпадают? Почему?
- По какому времени живут космонавты на международных космических станциях?
5. Наблюдаемое движение Солнца по зодиакальному кругу: астрономическая картина.
- Что представляют собой созвездия?
- Что такое эклиптика и зодиакальный пояс?
- Через какие созвездия проходит эклиптика и в
какие даты пересекает границы между ними? Составить сводную таблицу №1, пользуясь картой
звёздного неба.
- Составить таблицу №2 перехода между "знаками" с точки зрения астрологов.
- Сравнить данные и объяснить результаты.
- Актуальна ли астрология в космическом веке или
является пережитком прошлого?
6. Вращение Солнца
- Кратко о природе Солнца.
- Особенности осевого вращения.
- О движении вокруг центра Галактики.
7. Эффект Вильсона.
- Что представляют собой солнечные пятна?
- В чём состоит эффект Вильсона?
- Чем он объясняется?
- Иллюстрации.
8. Солнце — гигантский магнит.
- Открытие и использование магнетизма на Земле.
- Магнитное поле Солнца.
- Наземные проявления солнечного магнетизма.
9. Основные явления, наблюдаемые в системе
Земля-Луна-Солнце.
- Природа рассматриваемых объектов.
- Особенности движения в пространстве.
- Солнце и Луна на земном небе.
- Солнце и Земля на лунном небе.
- Солнечные затмения.
- Лунные затмения.
- Космическая погода в рассматриваемой системе
2
Климушкин Дмитрий
Юрьевич, к. ф-м. н.,
с. н. с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
1. Механика полета на Марс.
2. Межпланетные маневры
3. Астероиды-троянцы
4. Экстрасолнечные планеты: методы обнаружения
3
Жданов Дмитрий Андреевич, аспирант ИСЗФ СО
РАН,
[email protected]
1. Исследование влияния сопротивления воздуха на свободное падение тел.
Всем известно, что поток воздуха влияет на движение тела в нем. Наиболее сильно сопротивление
воздуха проявляет себя на высоких скоростях. Мы
попытаемся разобраться в азах аэродинамики и
сделать оценку силы сопротивления воздуха при
свободном падении тел.
4
Калашников Сергей Сергеевич,
аспирант ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
5.
Паперный Виктор Львович, зав. кафедрой общей и
космической физики ИГУ,
[email protected]
6.
Кутелев Константин Александрович,
м.н.с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
1. Альтернативная энергетика в космосе
Работа подразумевает изучение возможности размещения в космическом пространстве мощных генераторных станций (прежде всего солнечных панелей), и передача энергии с них на Землю.
7.
Ларюнин Олег Альбертович, к.ф.-м.н., н.с. ИСЗФ СО
РАН,
[email protected]
1. Законы Кеплера: компьютерное моделирование
Расчет и графическое построение траекторий движения, проверка закона площадей численными методами.
8.
Мешалкина Наталья Сергеевна,
к.ф.-м.н.,
н.с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
1. Гелиорегистратор: проектирование и обработка данных
Вам предлагается собрать самодельный гелиограф
(гелиорегистратор), провести с его помощью ряд
исследований, получить и обработать научные результаты.
По завершении проекта в вашем кабинете физики
станет на одну экспериментальную установку
больше, а вы познакомитесь с исследованием особенностей местных астроклиматических условий,
узнаете, где и как образуется солнечный свет и каким еще излучением, кроме видимого, обладает
ближайшая к нам звезда.
1.
Наноспутники- будущее космонавтики?
2.
Плазменные двигатели для космических
аппаратов
3.
Открытия «Хаббла»
2. Движение тел в поле тяжести Земли. Первая
и вторая космические скорости: компьютерное
моделирование.
Расчет и графическое построение траекторий движения, учет сопротивления среды.
1. Одиноки ли мы во Вселенной?
2. Метеоритная опасность.
3. Солнечно-Земные Связи и их влияние на человека.
4. Солнце и его строение.
5. Черные дыры и пульсары.
6. Темная Материя во Вселенной.
7. Космический мусор.
8. Большой Взрыв и эволюция Вселенной.
9. Поиск и исследование внеземных форм жизни.
9.
Васильев Роман Валерьевич, к.ф.-м.н., с.н.с. ИСЗФ
СО РАН, [email protected]
1. Исследование мерцания космических радиоисточников по данным Иркутского радара некогерентного рассеяния (ИРНР).
В работе будут использованы данные полученные на ИРНР при
наблюдении космических источников радиоизлучения. Необходимо описать космические радиоисточники, их характеристики,
историю открытия. Рассказать о мерцаниях излучения космических источников при прохождении через космическую плазму,
ионосферу, атмосферу. Провести аналогию с мерцанием звёзд.
Рассказать о научных методах исследования мерцаний. С использованием полученных на ИРНР данных провести сопоставление мерцаний космических радиоисточников с атмосферными, ионосферными и магнитосферными параметрами.
Пояснение: Предлагаемые темы должны быть взяты только
за основу, конкретное название доклада необходимо определить самостоятельно или вместе с руководителем. Необязательно выполнять в точности все указания, описанные в аннотации к темам, можно детально рассмотреть несколько
моментов.
10. Лобычева Ирина Юрьевна, 1. Черная дыра.
м.н.с. ИСЗФ СО РАН,
2. Космический мусор.
[email protected]
3. Космические методы исследования в метеорологии.
4. Влияние солнечной активности на образование туманов в г. Иркутске.
5. Виды галактик.
6. Откуда появились звезды? (различные гипотезы формирования).
11. Чупин Сергей Александрович,
м.н.с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
12. Чуйко Даниил Александрович, аспирант ИСЗФ СО
РАН,
[email protected]
1. Эволюция Солнца.
2. Черные дыры. Миф или реальность?
3. Спектральные наблюдения Солнца.
1.
Выход за пределы Солнечной системы на
парусе, сплетённом из нанотрубок.
Вывод космических аппаратов за пределы Солнечной системы требует больших энергозатрат. Так, Вояджер-1 использует ядерные электрогенераторы для обеспечения
связи с Землей и при его запуске полезная нагрузка составила лишь ~0.1%. Тем не менее, имеется способ для выхода за пределы Солнечной системы с орбиты Земли без использования какого-либо горючего. Этот способ основан на
применении солнечного паруса.
Сила светового давления солнечных лучей превосходит
силу давления солнечного ветра в 5000 раз. Эта сила может
быть использована для вывода космических аппаратов за
пределы солнечной системы. С помощью простого расчёта
можно показать, что сила светового давления действует на
космический корабль точно также как и сила тяготения,
только имеет противоположное направление. И при достаточном соотношении массы корабля и площади паруса, корабль начнёт уходить из Солнечной системы по гиперболе.
Но как же сделать достаточно большой, но в то же время
легкий и прочный парус?
Новейшая технология плетения полотна из нанотрубок,
таким образом, что расстояние между трубками меньше
длинны световой волны, позволяет создать сверхпрочный
и сверхлёгкий (0,1 г/квм) материал
(http://nextbigfuture.com/2008/02/large-sheets-of-carbonnanotube.html). Используя такой материал, становится теоретически возможным увеличение площади паруса в 30
раз без увеличения его массы (по сравнению с ранее использованными материалами).
13. Щербаков Александр Анатольевич,
м.н.с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
1. Изменение параметров ионосферы.
14. Капустин Вячеслав Эдуардович, аспирант ИСЗФ СО
РАН,
[email protected]
1. Сила света.
Вы наверняка знаете, что свет обладает силой давления. В ходе выполнения исследования вы подробно познакомитесь с этим не обычным явлением.
1. Астрономическая навигация в Эпоху Великих географических открытий.
Рассказать о том, как в Эпоху Великих географических открытий моряки ориентировались в океане
по звездам, Солнцу и магнитному полю Земли.
15. Загайнова Юлия Сергеевна, инженер ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
16. Михайлова Ольга
Сергеевна, аспирант ИСЗФ
СО РАН,
[email protected]
1.Закон всемирного тяготения.
Предпосылки к открытию тяготения. Расчет ускорений свободного падения на Луне и на Земле.
Формулировка закона, математическое описание.
Природа тяготения. Вывод основных следствий из
закона тяготения. Вычисление массы небесных
тел.
2. Смена времен года.
Расчет потока лучистой энергии, падающей на
Землю в разные времена года в различных полушариях.
3. Естественный щит планеты.
Планеты с наличием атмосферы, магнитосферы и
отсутствием этих оболочек. Столкновение планеты
с солнечным ветром. Магнитные бури и полярные
сияния.
4. Эволюция звезд.
Рассмотреть все стадии эволюции звезд. Проанализировать возможное конечное состояние Солнца. Может ли Солнце стать сверхновой?
17. Кравцова Марина Влади1. Космические лучи. Их состав и происхождемировна, м.н.с. ИСЗФ СО
ние.
РАН, [email protected]
– Что такое космические лучи?
2. Космические лучи в атмосфере Земли.
3. Наземные установки для регистрации космических лучей.
– Как поймать космические лучи?
4. Влияние космической погоды на безопасность авиа и космических полетов.
18. Ясюкевич Юрий Владими- 1. Возможности современных глобальных навирович, к.ф.-м.н., н.с. ИСЗФ гационных спутниковых систем
СО РАН,
[email protected]
Теоретическая часть: Для чего создавались навигационные системы? Что они могут? (в том числе
и сверх основного назначения). Что влияет на
устойчивость работы навигационных систем.
Практическая часть (необходимо иметь одночастотный GPS-приемник или модуль GPS): Как меняются координаты и число спутников в различные дни. Необходимо провести измерения в течение хотя бы 2х недель. Проанализировать изменение широты, долготы и числа спутников при измерении на одном и том же месте в закрытом пространстве и открытом. Связать изменение широты
и долготы с числом наблюдаемых спутников, с
уровнем геомагнитной возмущенности.
19. Командовский Владимир
1. Современные исследования планет-гигантов
Андреевич, аспирант ИСЗФ и их спутников.
СО РАН,
Краткая история открытия планет-гигантов. Осо[email protected] бенности их строения и состава, Спутники планетгигантов. Экспедиции космических аппаратов
«Вояджеров», «Кассини», «Галилео», «Новых горизонтов».
2. Сравнение физических условий на планетах
земной группы.
Краткое описание планет земной группы: внутреннее строение, геологическая активность, атмосфера, спутники. Сходство и различие, их причины.
3. Иркутский радар некогерентного рассеяния.
Устройство, принцип работы, сравнение с другими
радарами.
20. Едемский Илья Константинович,
м.н.с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
21. Алсаткин Сергей Сергеевич, м.н.с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
22. Ким Антон Геннадьевич,
м.н.с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
1. Погрешности при определении расстояния и
скорости движения с помощью одночастотного
приемника GPS.
Для выполнения работы необходим приемник GPS,
либо приемный модуль в составе другого устройства (телефон, смартфон, КПК и т.д.). Работу
также можно выполнять с использованием приемника ГЛОНАСС, либо с приемниками обоих систем одновременно.
Теоретическая часть: состав навигационной системы (спутниковый сегмент, наземный сегмент);
алгоритм определения координат в системе; причины неточности определения координат (режим
работы, геомагнитная обстановка, космическая погода и т.д.).
Практическая часть:
С
помощью
навигационного
приемника
(GPS/ГЛОНАСС) необходимо произвести измерения какого-либо расстояния (~ 500 м) при различной скорости перемещения – например: шагом,
быстрым шагом, бегом, на автомобиле с различной
скоростью. При этом необходимо зафиксировать
количество наблюдавшихся в момент измерения
спутников. Следует произвести несколько измерений для каждой скорости перемещения.
Также полезно провести измерения в различные
дни и в различное время дня (в том числе, если
возможно, в ночное время), так как геофизические
условия будут различными.
1. Эффект Фарадея
- В чём состоит эффект Фарадея?
- Чем он объясняется?
- Привести выражение, описывающее данный
эффект.
- Иллюстрации.
2. Рассеяние, отражение и поглощение в
ионосфере.
В работе требуется рассмотреть, в каких случаях в
ионосфере возникает: рассеяние, отражение, поглощение.
1. Что есть космос?
Что такое космос, есть ли определение, имеет
ли границы, что человеку о нем известно и т.д.
2. Радиоволны как средство для изучения
человеком космоса.
Что такое радиоволны, какая от них польза, как
они помогают человеку исследовать космос, и т.д.
3. Околоземный космос.
Что окружает Землю, каковы границы околоземного космического пространства, что о нем известно человеку и т.д.
4. Исследование ионосферы Земли.
Что такое ионосфера, история открытия, что о
ней известно человеку и т.д.
5. Ионограммы.
Знакомство с реальными научными экспериментальными данными, какую информацию можно получить из ионограммы, и т.п.
23. Хабитуев Денис Сергеевич,
1. Экзопланеты.
аспирант ИСЗФ СО РАН,
Что такое экзопланеты? Поиск и способ обна[email protected]
ружения экзопланет. Сколько на сегодняшний
день обнаружено экзопланет. Поиск планет с
условиями, подобными земным.
24. Анфиногентов Сергей
1. Дорога к звездам: существующие проекты.
Александрович, м.н.с.
Человечество с помощью пилотируемой космоИСЗФ СО РАН,
навтики освоило околоземный космос, автомати[email protected]
ческие станции исследуют планеты солнечной системы. Сможет ли человек в обозримом будущем
выбраться за пределы солнечной системы и добраться хотя бы до ближайших звезд? Как проекты
по отправке к звездам беспилотных аппаратов разработаны или разрабатываются в настоящее время?
25. Лебедев Валентин Павло1. Космические радиоисточники как инструвич, н.с. ИСЗФ СО РАН,
мент для изучения солнечной короны.
[email protected]
- Что такое солнечная корона, ее свойства?
- Что такое рефракция радиоволн?
- Метод затменных наблюдений (метод радиопроcвечивания).
26. Кочеткова Ольга Сергеев- 1.
Влияние астрономических и геофизичена, аспирант ИСЗФ СО РАН, ских факторов на изменения климата Земли.
[email protected]
Рассмотреть основные астрономические и геофизические факторы (внешние) формирования климата нашей планеты. Особое внимание уделить
тем факторам, которые подвержены циклическим
колебаниям. Сопоставить периоды изменений
внешних факторов с периодами климатических
изменений, полученных с помощью реконструированных палеоклиматических данных.
2. Влияние солнечной активности на крупномасштабные атмосферные вихри и связанные с
ними погодные условия.
Проанализировать пространственную структуру
27. Кочанов Алексей Александрович, н.с. ИСЗФ СО РАН,
[email protected]
крупномасштабных атмосферных вихрей (циклонов и антициклонов) по литературным данным и
данным карт погоды. Определить какие погодные
условия характерны для каждого из них в целом, а
также для отдельных их частей. Сопоставить межгодовые изменения солнечной активности с количеством циклонов и антициклонов.
1. Компьютер как инструмент для моделирования физических процессов. Солнечная система в миниатюре.
Предлагается численно решить «задачу Кеплера»
движения планет в Солнечной системе. Работа рассчитана для школьников 10-11 классов.