PlayPlay EnergyEnergy 2014. Энергия инноваций 2014. Энергия инноваций

«Путешествие к звёздам» «Путешествие к звёздам» часть часть IIII

«Космодром будущего»«Космодром будущего»

Выполнили: обучающиеся 6б класса Выполнили: обучающиеся 6б класса МБОУ «СОШ № 17»МБОУ «СОШ № 17»

учитель технологии учитель технологии Энгель Г.В.Энгель Г.В.

п. Рефтинскийп. Рефтинский2014 год2014 год

Осознание проблемыОсознание проблемы

В сентябре 201В сентябре 20144 года в нашей школе года в нашей школе МБОУ «СОШ № 17» был вновь объявлен МБОУ «СОШ № 17» был вновь объявлен старт конкурса старт конкурса PlayPlay EnergyEnergy. .

Мы, ученики Мы, ученики 6б6б класса: класса: Бирюков Влад, Бирюков Влад, Зворыгин Саша, Черепков Влад, Зворыгин Саша, Черепков Влад, Копошко Лера, Чиняева Настя Копошко Лера, Чиняева Настя и наш и наш классный руководитель классный руководитель Энгель Г.В.Энгель Г.В. решили продолжить участие в этом решили продолжить участие в этом познавательном и увлекательном познавательном и увлекательном проекте.проекте.

Постановка задачПостановка задач

1. Изучить методические материалы 1. Изучить методические материалы PlayPlay EnergyEnergy 20142014, выйти за рамки собственных знаний о мире , выйти за рамки собственных знаний о мире и Вселенной и выбрать направление и Вселенной и выбрать направление исследования: исследования: «Энергия – это инновации». «Энергия – это инновации».

2. Развить нашу тему проекта 2. Развить нашу тему проекта PlayPlay EnergyEnergy 2013 2013. . «Путешествие к звёздам. «Путешествие к звёздам. Космический лифт»Космический лифт» 3. Разработать и осуществить этапы проекта 3. Разработать и осуществить этапы проекта «Путешествие к звёздам. Часть 2.«Путешествие к звёздам. Часть 2. Космодром будущего»Космодром будущего»

Мы достаточно долго медлили, Мы достаточно долго медлили, оставаясь на берегах оставаясь на берегах космического океана. Теперь мы, космического океана. Теперь мы, наконец, готовы поднять паруса и наконец, готовы поднять паруса и отправиться к звёздам. отправиться к звёздам.

Карл СаганКарл Саган (американский (американский астроном, астрофизик)астроном, астрофизик)

План реализации проектаПлан реализации проекта

I I этап. Исследовательскийэтап. ИсследовательскийII II этап. Разработка идеи этап. Разработка идеи

1. Создание 1. Создание видеороликавидеоролика «Космодром будущего» в «Космодром будущего» в компьютерной игре компьютерной игре Minecraft.Minecraft. 2. Разработка алгоритма действий при создании макета2. Разработка алгоритма действий при создании макетаIII III этап. Технологический этап. Технологический 1. Создание 1. Создание макетамакета «Космодром будущего». «Космодром будущего». 2. Экологическое и экономическое обоснование 2. Экологическое и экономическое обоснование проектапроекта 3. Самооценка проекта3. Самооценка проектаIVIV этап. Представление результатов проекта этап. Представление результатов проекта 1. Создание 1. Создание электронной презентации электронной презентации о ходе о ходе выполнения проектавыполнения проекта 2. Создание 2. Создание видеоролика – представления видеоролика – представления проекта.проекта.

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Макет межзвездного корабля «Enterprise»Макет межзвездного корабля «Enterprise»

в NASA была в NASA была представлена представлена концептуальная модель концептуальная модель первого межзвездного первого межзвездного кораблякорабля, который будет , который будет передвигаться со передвигаться со сверхсветовой скоростью.сверхсветовой скоростью.

Авторами проекта стали Авторами проекта стали инженер NASA доктор инженер NASA доктор Гарольд Уайт Гарольд Уайт и дизайнер и дизайнер Марк РэдмейкерМарк Рэдмейкер, которые , которые потратили на его потратили на его создание 1600 часов.создание 1600 часов.

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Макет межзвездного корабля «Enterprise»Макет межзвездного корабля «Enterprise»

Гарольд Уайт Гарольд Уайт работуработу сверхсветового двигателя сверхсветового двигателя основывает основывает на теории сжатия и на теории сжатия и расширения пространства расширения пространства физика физика Мигеля Алькубьерре.Мигеля Алькубьерре.

Предполагается, что создав Предполагается, что создав вокруг корабля пузырь, который вокруг корабля пузырь, который бы расширял пространство с бы расширял пространство с одной стороны и сжимал с другой, одной стороны и сжимал с другой, можно будет достичь можно будет достичь эффекта, эффекта, когда корабль будет «тянуть» когда корабль будет «тянуть» вперед само пространство.вперед само пространство.

Два кольцаДва кольца, в которые заключён , в которые заключён корпус корабля, призваны корпус корабля, призваны создавать создавать гиперпространственный пузырьгиперпространственный пузырь..

Это вторая версия концепта, созданная Мэтью Джеффрисом

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Антивещество- величайший источник Антивещество- величайший источник

энергии во Вселеннойэнергии во Вселенной Антивещество противоположно веществу в Антивещество противоположно веществу в

том смысле, что том смысле, что все составляющие части все составляющие части атома там имеют противоположные зарядыатома там имеют противоположные заряды..

К примеру, электрон обладает К примеру, электрон обладает отрицательным зарядом, но антиэлектрон отрицательным зарядом, но антиэлектрон (позитрон) имеет положительный заряд. (позитрон) имеет положительный заряд.

При контакте с веществом антивещество При контакте с веществом антивещество аннигилирует.аннигилирует.

При аннигиляции вещества и антивещества При аннигиляции вещества и антивещества энергия выделяется энергия выделяется в полном соответствии с в полном соответствии с уравнением Эйнштейна: E=mcуравнением Эйнштейна: E=mc22..

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Антивещество - идеальное ракетное топливоАнтивещество - идеальное ракетное топливо

4 мг антивещества 4 мг антивещества было бы достаточно, чтобы было бы достаточно, чтобы долететь долететь до Марсадо Марса, сотня граммов донесла бы корабль , сотня граммов донесла бы корабль до ближайших звезд. до ближайших звезд.

При аннигиляции антивещества выделяется При аннигиляции антивещества выделяется в в миллиард раз больше энергиимиллиард раз больше энергии, чем можно получить из , чем можно получить из такого же количества современного ракетного топлива. такого же количества современного ракетного топлива.

Двигатель на антивеществе Двигатель на антивеществе выглядел бы довольно выглядел бы довольно просто. Можно просто просто. Можно просто впрыскивать частицы впрыскивать частицы антивеществаантивещества, одну за другой, в специальную , одну за другой, в специальную камерукамеру корабля. Там они корабля. Там они аннигилируют с обычным веществом, аннигилируют с обычным веществом, вызвав титанический взрыввызвав титанический взрыв. Нагретые . Нагретые газыгазы затем затем выбрасываются с одного конца камеры, создавая выбрасываются с одного конца камеры, создавая реактивную тягу.реактивную тягу.

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Антивещество - идеальное ракетное топливоАнтивещество - идеальное ракетное топливо

Единственный известный способ получить сколько-нибудь существенное количество антивещества— это воспользоваться мощным коллайдером.

Коллайдеры используются для физических Коллайдеры используются для физических исследований, для получения экзотических исследований, для получения экзотических элементарных частиц, а не для производства элементарных частиц, а не для производства антивещества. антивещества.

в в 2004 г2004 г. коллайдер в ЦЕРН выдал ученым . коллайдер в ЦЕРН выдал ученым несколько несколько триллионных долей грамма антивеществатриллионных долей грамма антивещества, и обошлось , и обошлось это в 20 млн долларов.это в 20 млн долларов.

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Большой адронный коллайдер Большой адронный коллайдер

- ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, на встречных пучках, предназначенный для предназначенный для разгона разгона протонов и  и тяжёлых тяжёлых ионов    свинца и и изучения продуктов их изучения продуктов их соударений. соударений.

Коллайдер построен в Коллайдер построен в ЦЕРНе (Европейский  (Европейский совет ядерных совет ядерных исследований), исследований), находящемся около находящемся около Женевы, на , на границе  Швейцарии и  и Франции..

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Большой адронный коллайдер Большой адронный коллайдер

«Большим» «Большим» назван из-за назван из-за своих размеров: длина своих размеров: длина основного кольца основного кольца ускорителя составляет ускорителя составляет

26 659 м; 26 659 м; «адронным»«адронным» — из-за того,  — из-за того,

что он ускоряет что он ускоряет адроны, то , то есть тяжёлые есть тяжёлые частицы, , состоящие из состоящие из кварков; ;

«коллайдером» «коллайдером» ((англ. collider - сталкиватель) - из- collider - сталкиватель) - из-за того, что пучки частиц за того, что пучки частиц ускоряются в ускоряются в противоположных противоположных направлениях и направлениях и сталкиваются в специальных сталкиваются в специальных точках столкновения.точках столкновения.

Детектор ATLAS, ноябрь Детектор ATLAS, ноябрь 2006 года2006 года

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Большой адронный коллайдер Большой адронный коллайдер

Траектория протонов p и тяжёлых ионов свинца Pb начинается в линейных ускорителях (в точках p и Pb, соответственно).

Затем частицы попадают в бустер протонного синхротрона (PS), через него — в протонный суперсинхротрон (SPS) и,

наконец, непосредственно в туннель БАК. Детекторы TOTEM и LHCf, отсутствующие на схеме, находятся рядом с детекторами CMS и ATLAS   соответственно.

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Экологически чистый адронный Экологически чистый адронный коллайдер Николая Полисскогоколлайдер Николая Полисского

Николай Полисский Николай Полисский – – единственный в современном единственный в современном российском искусстве художник-российском искусстве художник-лэнд-артист.лэнд-артист.

В В музее современного искусства музее современного искусства Люксембурга MUDAM Люксембурга MUDAM открылась открылась выставка Николая Полисского выставка Николая Полисского “Большой адронный коллайдер”.“Большой адронный коллайдер”.

Все его узлы и агрегаты собраны Все его узлы и агрегаты собраны из природных материалов.из природных материалов.

Восьмиметровая башня с Восьмиметровая башня с антеннами-локаторами обшита антеннами-локаторами обшита пластинами вяза, имитирующими пластинами вяза, имитирующими клепку металлическими листами;клепку металлическими листами;

пучки лозы изображают пучки лозы изображают электрические провода;электрические провода;

трансформаторы и реакторы трансформаторы и реакторы выпилены из того же вяза.выпилены из того же вяза.

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Макет адронного коллайдера Макет адронного коллайдера

Физик Физик Саша Мельхасе Саша Мельхасе из из Института Нильса Бора, Института Нильса Бора, что расположен в Дании, что расположен в Дании, собрал собрал модель детектора модель детектора ATLAS из Большого ATLAS из Большого адронного коллайдераадронного коллайдера. .

Для создания модели он Для создания модели он использовал использовал 9,5 тысяч 9,5 тысяч деталей конструктора деталей конструктора LEGO.LEGO.

Детектор выполнен в Детектор выполнен в масштабе 1:50. масштабе 1:50.

II. Исследовательский этап . Исследовательский этап Международный линейный коллайдер Международный линейный коллайдер

Митио Каку Митио Каку считает, что следующим после Большого считает, что следующим после Большого адронного коллайдера ускорителем станет адронного коллайдера ускорителем станет Международный линейный коллайдер.Международный линейный коллайдер.

Вместо того чтобы гонять элементарные частицы по Вместо того чтобы гонять элементарные частицы по кругу, кругу, линейный коллайдер будет выстреливать и линейный коллайдер будет выстреливать и разгонять их на прямой, пока они не достигнут разгонять их на прямой, пока они не достигнут невообразимо высоких энергийневообразимо высоких энергий. .

После этого поток электронов предполагается столкнуть После этого поток электронов предполагается столкнуть с позитронами, создавая таким образом громадный с позитронами, создавая таким образом громадный выброс энергии. выброс энергии. Длина МЛК составит 30-40 км Длина МЛК составит 30-40 км

На МЛК можно будет получить большие энергии На МЛК можно будет получить большие энергии столкновения, нежели на БАК.столкновения, нежели на БАК.

II. Исследовательский этап. Исследовательский этапГипотезаГипотеза

Можно предположить, что разработка нового типа коллайдера, предназначенного специально для производства антивещества, могла бы намного снизить его стоимость.

ИдеяСоздать макет космодрома будущего (звездолёта и адронного коллайдера, производящего антивещество). Адронный коллайдер работает на световой энергии, доставляемой космическим лифтом. (Космический лифт – макет PlayEnergy 2013).

II II этап. Разработка идеиэтап. Разработка идеиСоздание космодрома в игре Создание космодрома в игре MinecrafMinecraftt

MinecraftMinecraft  —   — компьютерная игра  в  в жанре жанре песочницы с элементами  с элементами выживания и  и открытым миром, , разработана шведским программистом разработана шведским программистом МаркусМаркусом Перссоном .ом Перссоном .

По стилю мир игры полностью состоит из По стилю мир игры полностью состоит из блоков (ландшафт, предметы, мобы, игрок).блоков (ландшафт, предметы, мобы, игрок).

Minecraft нам нравится потому, что игра Minecraft нам нравится потому, что игра развивает творческое мышлениеразвивает творческое мышление..

II II этап. Разработка идеиэтап. Разработка идеиСоздание космодрома в игре MinecrafСоздание космодрома в игре Minecraftt

В Minecraft-е В Minecraft-е можно построить можно построить что угодно и что угодно и реализовать реализовать любую свою идею, любую свою идею, даже космодром даже космодром будущего. будущего.

Вот что у нас Вот что у нас получилось! получилось! ВидеороликВидеоролик!(титры)!(титры)

Видеоролик (звук)Видеоролик (звук)bandicam 2014-11-10 16-16-00-724.avi

II II этап. Разработка идеи этап. Разработка идеи Мы решили сделать макет, который Мы решили сделать макет, который

имитирует следующий принцип действия : имитирует следующий принцип действия : Видеоролик!Видеоролик!

Световой лучСветовой луч, доставляемый , доставляемый космическим космическим лифтом лифтом передаётся передаётся линейному адронному линейному адронному коллайдеру.коллайдеру.

Адронный коллайдер вырабатывает Адронный коллайдер вырабатывает антивещество.антивещество.

Частицы Частицы антивещества впрыскивают в антивещества впрыскивают в специальную камеру специальную камеру корабля. Там они корабля. Там они аннигилируют с обычным веществом, вызвав аннигилируют с обычным веществом, вызвав титанический взрывтитанический взрыв. Нагретые . Нагретые газыгазы затем затем выбрасываются выбрасываются с одного конца камеры, с одного конца камеры, создавая реактивную тягусоздавая реактивную тягу..

II II этап. Разработка идеи.этап. Разработка идеи.Алгоритм действийАлгоритм действий при создании макетапри создании макета

1.1. Разработать объекты Разработать объекты конструкции.конструкции.

2.2. Выбрать материалы, Выбрать материалы, инструменты, приспособления инструменты, приспособления для изготовления макета.для изготовления макета.

3.3. Изготовить объекты космодрома.Изготовить объекты космодрома.4.4. Соединить все элементы Соединить все элементы

конструкции.конструкции.5.5. Декорировать упаковку.Декорировать упаковку.

III. III. Технологический этапТехнологический этап.. Изготовление макетаИзготовление макета

Материалы:Материалы: пенополистироловая пенополистироловая

упаковка;упаковка; жестяные банки;жестяные банки; гофрокартон;гофрокартон; компакт диски;компакт диски; пластиковая пластиковая

бутылка;бутылка; изоляционная лента;изоляционная лента; гирлянды;гирлянды; детали конструктора детали конструктора

Лего;Лего; краска аэрозольная.краска аэрозольная.

III.III.Технологический этап.Технологический этап.Изготовление макетаИзготовление макета

Инструменты и Инструменты и приспособленияприспособления

Dremel StylusDremel Stylus;; ножницы по металлу;ножницы по металлу; приспособление для приспособление для

гибки металла;гибки металла; канцелярский ножканцелярский нож

OlfaOlfa;; циркуль-резак;циркуль-резак; ножницы;ножницы; фигурный степлер.фигурный степлер.

IIIIII. Технологический этап.. Технологический этап.Изготовление макетаИзготовление макета

IIIIII. Технологический этап.. Технологический этап.Изготовление макетаИзготовление макета

Макет готовМакет готов

Экологическое и экономическое Экологическое и экономическое обоснованиеобоснование

Для изготовления макета мы Для изготовления макета мы использовали вторично бытовые отходы; свои детские игрушки.

Инструменты, приспособления и нужные материалы нашлись в кабинете технологии (наша классная комната).

Потратили 80 рублей на гирлянду.

СамооценкаСамооценка Проект Проект PlayEnergyPlayEnergy 2014 2014 «Путешествие к звёздам. «Путешествие к звёздам.

Часть Часть IIII. Космодром будущего» . Космодром будущего» завершён!завершён! Получилось всё, что мы задумали! Получилось всё, что мы задумали!

Мы ещё раз ощутили, что конструкторская идея Мы ещё раз ощутили, что конструкторская идея возникает подобно электрической искре при возникает подобно электрической искре при «контакте с мыслями других людей».«контакте с мыслями других людей».

ИсточникиИсточники1. Каку, М. Физика будущего. / Митио Каку; Пер. с англ. 1. Каку, М. Физика будущего. / Митио Каку; Пер. с англ.

М.:Альпина нонфикшн, 2012. – 584 с.М.:Альпина нонфикшн, 2012. – 584 с.2. Каку, М. Физика невозможного. 2. Каку, М. Физика невозможного.

http://scisne.net/ax/d1/1/a1109/Michio_Kaku_-http://scisne.net/ax/d1/1/a1109/Michio_Kaku_-_Fizika_nevozmojnogo_(2013).pdf_Fizika_nevozmojnogo_(2013).pdf

3. Большой адронный коллайдер 3. Большой адронный коллайдер https://ru.wikipedia.orghttps://ru.wikipedia.org4. Николай Полисский и Большой адронный коллайдер 4. Николай Полисский и Большой адронный коллайдер

http://www.polissky.ru/bolshoj-adronnyj-kollajder/http://www.polissky.ru/bolshoj-adronnyj-kollajder/5. 5. Физик собрал коллайдер из LEGO Физик собрал коллайдер из LEGO

http://gizmod.ru/2011/12/31/fizik-sobral-kollajder-iz-lego/http://gizmod.ru/2011/12/31/fizik-sobral-kollajder-iz-lego/6. Создан макет межзвездного корабля «Enterprise»6. Создан макет межзвездного корабля «Enterprise» http://supreme2.ru/5207-enterprise/http://supreme2.ru/5207-enterprise/7. Звездолеты. Космический лифт. 7. Звездолеты. Космический лифт.       http://quantum-tech.ru/kosmicheskiy_lift.htm http://quantum-tech.ru/kosmicheskiy_lift.htm