Казань приняла будущих астрономов

Планетарий КФУ

Пла­не­та­рий КФУ

Алмаз Гале­ев, доцент Аст­ро­но­ми­че­ской обсер­ва­то­рии им. В. П. Энгель­гард­та Казан­ско­го феде­раль­но­го (При­волж­ско­го) уни­вер­си­те­та, и Миха­ил Гав­ри­лов, пред­се­да­тель Меж­ду­на­род­ной аст­ро­но­ми­че­ской олим­пи­а­ды, ИФТТ РАН (Чер­но­го­лов­ка, Мос­ков­ская область), рас­ска­за­ли ТрВ-Нау­ка о про­шед­шей с 15 по 23 октяб­ря 2015 года в Каза­ни XX Меж­ду­на­род­ной аст­ро­но­ми­че­ской олим­пиа­де. Науч­ный тур­нир был орга­ни­зо­ван Аст­ро­но­ми­че­ским обще­ством, Мини­стер­ством обра­зо­ва­ния и нау­ки Рес­пуб­ли­ки Татар­стан и кафед­рой аст­ро­но­мии и кос­ми­че­ской гео­де­зии Инсти­ту­та физи­ки КФУ.

Про­во­ди­мая еже­год­но Олим­пи­а­да (IAO, International Astronomy Olympiad) — обра­зо­ва­тель­но-про­све­ти­тель­ское интел­лек­ту­аль­ное состя­за­ние по аст­ро­но­мии для школь­ни­ков 14–18 лет. Имен­но в этом воз­расте появ­ля­ет­ся боль­шой инте­рес к изу­че­нию аст­ро­но­мии. При под­го­тов­ке к уча­стию в IAO школь­ни­ки про­хо­дят полез­ное и целе­на­прав­лен­ное обу­че­ние, поэто­му на Олим­пиа­де они долж­ны пока­зать высо­кий уро­вень как тео­ре­ти­че­ских, так и прак­ти­че­ских зна­ний. Так­же одной из основ­ных задач это­го науч­но­го тур­ни­ра явля­ет­ся при­вле­че­ние вни­ма­ния талант­ли­вой моло­де­жи к про­бле­мам аст­ро­но­мии и есте­ствен­ных наук.

Соглас­но Поло­же­нию об IAO она про­во­дит­ся еже­год­но в тече­ние пер­вых двух меся­цев осе­ни в аст­ро­но­ми­че­ской обсер­ва­то­рии или дру­гом науч­но-иссле­до­ва­тель­ском цен­тре или инсти­ту­те одной из участ­ву­ю­щих стран. Пер­вая такая олим­пи­а­да состо­я­лась в 1996 году в Спе­ци­аль­ной аст­ро­фи­зи­че­ской обсер­ва­то­рии РАН. Рос­сия в послед­ний раз при­ни­ма­ла Олим­пи­а­ду в 2002 году, в послед­ние годы она про­во­ди­лась в раз­ных стра­нах ближ­не­го и даль­не­го зару­бе­жья (Казах­стане, Южной Корее, Лит­ве, Кир­ги­зии).

Тра­ди­ци­он­но в про­грам­му аст­ро­но­ми­че­ской олим­пи­а­ды вхо­дят три тура: тео­ре­ти­че­ский, наблю­да­тель­ный и прак­ти­че­ский, кото­рые име­ют свои осо­бен­но­сти. В тео­ре­ти­че­ском туре дают­ся тра­ди­ци­он­ные зада­чи на зна­ние основ­ных зако­нов аст­ро­но­мии и физи­ки, пони­ма­ние свойств аст­ро­но­ми­че­ских объ­ек­тов и вычис­ле­ние их харак­те­ри­стик. На прак­ти­че­ский тур пред­ла­га­ют­ся зада­чи, в кото­рых нуж­но про­ана­ли­зи­ро­вать какие-нибудь аст­ро­но­ми­че­ские дан­ные (таб­ли­цы, гра­фи­ки, чис­лен­ные наблю­да­тель­ные дан­ные, звезд­ные кар­ты) и по этим дан­ным полу­чить кон­крет­ные резуль­та­ты.

Нако­нец, осо­бен­но­стью Меж­ду­на­род­ной олим­пи­а­ды явля­ет­ся наблю­да­тель­ный тур, на кото­ром нуж­но про­ве­сти аст­ро­но­ми­че­ские наблю­де­ния нево­ору­жен­ным гла­зом или с помо­щью теле­ско­па и про­де­мон­стри­ро­вать свои зна­ния звезд­но­го неба и рабо­ты с аст­ро­но­ми­че­ски­ми инстру­мен­та­ми.

В соста­ве жюри долж­ны быть пред­ста­ви­те­ли мест­но­го орг­ко­ми­те­та, поэто­му в орга­ни­за­ции и про­ве­де­нии XX Меж­ду­на­род­ной аст­ро­но­ми­че­ской олим­пи­а­ды актив­ное уча­стие при­ня­ли сотруд­ни­ки и сту­ден­ты кафед­ры аст­ро­но­мии и кос­ми­че­ской гео­де­зии Казан­ско­го феде­раль­но­го уни­вер­си­те­та. Чле­ны жюри Олим­пи­а­ды отве­ча­ли за под­го­тов­ку задач прак­ти­че­ско­го и наблю­да­тель­но­го туров, а сту­ден­ты помо­га­ли орга­ни­зо­вы­вать наблю­да­тель­ный тур, кото­рый про­хо­дил на тер­ри­то­рии Аст­ро­но­ми­че­ской обсер­ва­то­рии им. В. П. Энгель­гард­та.

В этом году в Олим­пиа­де участ­во­ва­ло 62 школь­ни­ка из 13 команд, пред­став­ля­ю­щих Арме­нию, Бол­га­рию, Индию, Ита­лию, Казах­стан, Китай, Мос­ков­ский край, Рос­сию, Румы­нию, Таи­ланд, Чехию, Шве­цию и Южную Корею. Отдель­ной коман­дой была пред­став­ле­на Мос­ков­ская область.

Школь­ни­ки были поде­ле­ны на две груп­пы: «Аль­фа» (начи­на­ю­щие, 2000–2001 года рож­де­ния) и «Бета» (про­дол­жа­ю­щие, школь­ни­ки 1997– 1999 года рож­де­ния), кото­рым дава­лись зада­чи раз­ной слож­но­сти. При­ве­дем при­ме­ры задач, пред­ло­жен­ных участ­ни­кам Олим­пи­а­ды на раз­ных турах, кото­рые выпол­ня­лись в тече­ние стро­го опре­де­лен­но­го вре­ме­ни (усло­вия задач — на сай­те www.issp.ac.ru/iao/2015/booklet/).

Пер­вым, 17 октяб­ря, про­во­дил­ся тео­ре­ти­че­ский тур, на кото­ром было пять задач. Всем участ­ни­кам нуж­но было опре­де­лить момент верх­ней куль­ми­на­ции (наи­выс­ше­го поло­же­ния на небе) Солн­ца в этот день, зная вре­мя верх­ней куль­ми­на­ции нака­нуне, и оце­нить раз­ность высот Солн­ца в эти дни. Во вто­рой и тре­тьей зада­чах были даны сле­ду­ю­щие усло­вия.

βa-2. Затме­ние на полю­сах. Белый Мед­ведь и Пинг­вин с про­шлых Меж­ду­на­род­ных аст­ро­но­ми­че­ских олим­пи­ад воз­вра­ти­лись на свои полю­са (Север­ный и Южный соот­вет­ствен­но) и реши­ли про­на­блю­дать коль­це­об­раз­ное сол­неч­ное затме­ние. Пинг­ви­ну посчаст­ли­ви­лось, и он уви­дел уди­ви­тель­ную кар­ти­ну: при мак­си­маль­ной фазе затме­ния точ­но на види­мом гори­зон­те ока­за­лись цен­тры как сол­неч­но­го, так и лун­но­го дис­ка. А что в это вре­мя наблю­дал Мед­ведь? Нари­суй­те, что уви­дел Белый Мед­ведь в этот момент, а так­же нане­си­те пунк­ти­ром истин­ные поло­же­ния Солн­ца и Луны. Фор­му Зем­ли счи­тать сфе­ри­че­ской. На рисун­ке долж­но быть худо­же­ствен­ное изоб­ра­же­ние Мед­ве­дя на Север­ном полю­се, а так­же ука­за­ны необ­хо­ди­мые линей­ные или угло­вые раз­ме­ры. Необ­хо­ди­мые све­де­ния о живот­ных вспом­ни­те сами.

βa-3. Тес­ное соеди­не­ние. Через неко­то­рое вре­мя после собы­тий, опи­сан­ных в преды­ду­щей зада­че (но никто не зна­ет даже мас­штаб это­го неко­то­ро­го вре­ме­ни — мину­ты, часы, дни или годы…), Вене­ра в точ­ке восточ­ной элон­га­ции всту­пи­ла в тес­ное соеди­не­ние с Мар­сом, нахо­див­шим­ся вбли­зи точ­ки афе­лия сво­ей орби­ты. Одно­вре­мен­но с этим на Зем­ле наблю­да­лось пол­ное лун­ное затме­ние.

3.1. Нари­суй­те чер­теж, соот­вет­ству­ю­щий дан­ной ситу­а­ции.

3.2. Объ­яс­ни­те, какое живот­ное (они сидят на тех же полю­сах) мог­ло уви­деть это лун­ное затме­ние. (Закон­чи­те Ваше объ­яс­не­ние отве­том B+ или B– для Мед­ве­дя и P+ или P– для Пинг­ви­на.) При­вет­ству­ет­ся худо­же­ствен­ное изоб­ра­же­ние наблю­да­ю­щих живот­ных.

3.3. Вычис­ли­те, в каком созвез­дии наблю­да­лась затем­нен­ная Луна.

3.4. Оце­ни­те, через какое мини­маль­ное вре­мя после ситу­а­ции, опи­сан­ной в усло­вии про­шлой зада­чи, мог­ла воз­ник­нуть ситу­а­ция, опи­сан­ная в усло­вии этой зада­чи.

Чет­вер­тая и пятая зада­чи были раз­ны­ми для групп «Аль­фа» и «Бета».

α-4. Аль­фа Цен­тав­ра. Вычис­ли­те, какая звез­да излу­ча­ет боль­ше энер­гии: Солн­це или Аль­фа Цен­тав­ра A+B.

β-4. Созвез­дие Бело­го Бар­са. Соглас­но древ­ней сред­не­волж­ской леген­де в дале­ком про­шлом на небе суще­ство­ва­ло созвез­дие Бело­го Бар­са (White Leopard– Pardus Album), чис­ло звезд в кото­ром было в точ­но­сти рав­но чис­лу букв гре­че­ско­го алфа­ви­та, и звез­ды эти име­ли вели­чи­ны a PaA – +0,10m, b PaA – +0,20m, g PaA – +0,30m, d PaA – +0,40m и так далее с уве­ли­че­ни­ем на 0,10m вплоть до w PaA. Вычис­ли­те сум­мар­ную звезд­ную вели­чи­ну звезд это­го созвез­дия.

α-5. Дви­же­ние спут­ни­ка. Искус­ствен­ный спут­ник Зем­ли, летя­щий по эква­то­ри­аль­ной немно­го эллип­ти­че­ской орби­те, про­шел точ­ку пери­гея на высо­те HP = 428,0 км от поверх­но­сти миро­во­го оке­а­на; его ско­рость в этот момент на 0,6 % пре­вы­ша­ла кру­го­вую ско­рость для дан­ной точ­ки. Через какое вре­мя спут­ник достиг­нет высо­ты H1 = 498,0 км?

β-5. Спи­раль­ная галак­ти­ка. В созвез­дии Южно­го Кре­ста (Crux) обна­ру­же­на спи­раль­ная галак­ти­ка, состо­я­щая из звезд спек­траль­ных клас­сов A7–A8. На небе галак­ти­ка вид­на как эллипс с раз­ме­ра­ми око­ло 40´30 угл. секунд. В спек­тре галак­ти­ки на дли­нах волн при­мер­но от 7054 Å до 7057 Å наблю­да­ет­ся уши­рен­ная линия Ha. Так­же про­пор­ци­о­наль­но сме­ще­ны и уши­ре­ны и дру­гие линии. Оце­ни­те чис­ло звезд в галак­ти­ке.

Во втор­ник, 20 октяб­ря, про­во­дил­ся прак­ти­че­ский тур, на кото­ром были исполь­зо­ва­ны ори­ги­наль­ные наблю­да­тель­ные дан­ные, полу­чен­ные казан­ски­ми аст­ро­но­ма­ми. Пер­вая зада­ча была оди­на­ко­вой для обе­их групп. В ней пред­ла­га­лась таб­ли­ца наблю­де­ний в Обсер­ва­то­рии им. Энгель­гард­та звез­ды на раз­ных высо­тах, и нуж­но было вычис­лить изме­не­ния ее звезд­ной вели­чи­ны, постро­ить зави­си­мость меж­ду звезд­ной вели­чи­ной и воз­душ­ной мас­сой, а так­же оце­нить, какая звезд­ная вели­чи­на долж­на быть у звез­ды в зени­те. Во вто­рой зада­че у обе­их групп исполь­зо­ва­ны дан­ные наблю­де­ний на 1,5-метровом Рос­сий­ско-Турец­ком теле­ско­пе КФУ, РТТ-150 (уста­нов­лен­ном в Наци­о­наль­ной обсер­ва­то­рии TUBITAK, Тур­ция). Школь­ни­кам из груп­пы «Аль­фа» были пред­ло­же­ны наблю­де­ния пере­мен­ной звез­ды, по кото­рым тре­бо­ва­лось постро­ить кри­вую изме­не­ния блес­ка, опре­де­лить пери­од пере­мен­но­сти звез­ды и тип пере­мен­ной звез­ды. А груп­пе «Бета» нуж­но было пора­бо­тать со спек­тра­ми звез­ды, полу­чен­ны­ми в раз­ные даты в тече­ние несколь­ких меся­цев, и вычис­лить луче­вые ско­ро­сти звез­ды, постро­ить кри­вую луче­вых ско­ро­стей и опре­де­лить коор­ди­на­ты звез­ды на небе. Самым необыч­ным, конеч­но, был наблю­да­тель­ный тур, кото­рый про­во­дил­ся вече­ром 18 октяб­ря в обсер­ва­то­рии. Обыч­но орга­ни­за­то­ры ста­ра­ют­ся под­го­то­вить зада­ния, свя­зан­ные с наблю­де­ни­ем звезд­но­го неба. Но, к сожа­ле­нию, в этот день в Каза­ни была облач­ная пого­да, поэто­му уви­деть насто­я­щее звезд­ное небо было невоз­мож­но. Одна­ко сотруд­ни­ки кафед­ры аст­ро­но­мии и кос­ми­че­ской гео­де­зии КФУ, раз­ра­ба­ты­вав­шие зада­чи, смог­ли успеш­но вый­ти из это­го труд­но­го поло­же­ния! Для зада­чи по рабо­те с теле­ско­па­ми была скон­стру­и­ро­ва­на пла­стин­ка с «искус­ствен­ным созвез­ди­ем» из све­то­ди­о­дов, кото­рая на рас­сто­я­нии 120 м была под­ве­ше­на меж­ду дере­вья­ми. Каж­до­му школь­ни­ку нуж­но было уви­деть све­тя­щу­ю­ся точ­ку в тем­но­те, само­му «наве­стись» на нее, рас­по­знать по уви­ден­ной фигу­ре, что это за созвез­дие, и в каче­стве отве­та напи­сать его латин­ское назва­ние.

Зная, что веро­ят­ность хоро­шей пого­ды в это вре­мя неве­ли­ка, мы зара­нее реши­ли исполь­зо­вать искус­ствен­ное небо откры­то­го в 2013 году совре­мен­но­го Пла­не­та­рия КФУ, кото­рый нахо­дит­ся на тер­ри­то­рии Обсер­ва­то­рии им. В. П. Энгель­гард­та. В пла­не­та­рии участ­ни­кам Олим­пи­а­ды были пред­ло­же­ны две зада­чи, при­чем выпол­ня­лись они в тем­но­те, поэто­му каж­до­му вру­чал­ся фона­рик для чте­ния зада­чи и запи­си его реше­ния.

В пер­вом зада­нии на купо­ле пла­не­та­рия демон­стри­ро­ва­лось пол­ное затме­ние Луны, и тре­бо­ва­лось опре­де­лить, в какой месяц про­ис­хо­дит наблю­де­ние. Зада­ние доста­точ­но необыч­ное, ведь ребя­там необ­хо­ди­мо понять, что за явле­ние они наблю­да­ют, уви­деть, в каком созвез­дии нахо­дит­ся Луна, и сооб­ра­зить, в каком созвез­дии в этот момент нахо­дит­ся Солн­це, что­бы опре­де­лить месяц наблю­де­ний.

Во вто­рой зада­че под назва­ни­ем «Дви­же­ние пла­нет» в тече­ние несколь­ких минут была пока­за­на ани­ма­ция дви­же­ния Солн­ца, Луны и пла­нет по звезд­но­му небу в тече­ние неко­то­ро­го вре­ме­ни года, и от школь­ни­ков тре­бо­ва­лось опре­де­лить при­мер­ные даты нача­ла и кон­ца пока­за (это мож­но было сде­лать по Солн­цу и Луне), а так­же напи­сать назва­ния созвез­дий, по кото­рым в это вре­мя пере­ме­ща­ют­ся Марс и Вене­ра. Допол­ни­тель­ной слож­но­стью было то, что пла­не­ты дви­жут­ся по созвез­дию Зме­е­нос­ца, кото­рое не все школь­ни­ки ука­за­ли в сво­их отве­тах.

Участ­ни­ки Меж­ду­на­род­ной аст­ро­но­ми­че­ской олим­пи­а­ды пока­за­ли очень высо­кий уро­вень зна­ний. Боль­ше все­го уди­вил жюри один из участ­ни­ков груп­пы «Аль­фа» из Таи­лан­да, кото­рый на прак­ти­че­ском туре первую зада­чу решил, исполь­зуя метод наи­мень­ших квад­ра­тов, а во вто­рой само­сто­я­тель­но через про­из­вод­ные оце­нил точ­ность опре­де­ле­ния пери­о­да пере­мен­но­сти звез­ды. Таки­ми зна­ни­я­ми обыч­но обла­да­ют сту­ден­ты, а для уче­ни­ка 8–9-го клас­са это исклю­чи­тель­но высо­кий резуль­тат.

Закрытие Олимпиады

Закры­тие Олим­пи­а­ды

О побе­ди­те­лях. По Поло­же­нию об Олим­пиа­де при­зо­вые места и дипло­мы полу­ча­ют участ­ни­ки, набрав­шие опре­де­лен­ное чис­ло бал­лов по резуль­та­там всех трех туров, поэто­му дипло­мы одной сте­пе­ни могут полу­чить несколь­ко чело­век. Абсо­лют­ное пер­вое место в груп­пе «Аль­фа» полу­чи­ли три школь­ни­ка: уче­ник гим­на­зии № 1 горо­да Жуков­ский Дани­ил Дол­гов (9-й класс), Пану­понг Пху­ум­пу­анг из Таи­лан­да и Сео­гн Мин Ли из Южной Кореи. В груп­пе «Бета» побе­ди­те­ля­ми ста­ли Хюнг­сео Ан так­же из Южной Кореи и Сте­фан Ива­нов из Бол­га­рии. Дипло­мы вто­рой сте­пе­ни полу­чи­ли 16 школь­ни­ков, в том чис­ле вось­ми­класс­ник из Моск­вы Иван Ста­ро­стин и пред­ста­ви­те­ли груп­пы «Бета» Борис Билич (9-й класс) и Алек­сей Шепе­лев (10-й класс) — оба уче­ни­ки лицея № 14 горо­да Жуков­ский.

Российские победители и призеры Олимпиады

Рос­сий­ские побе­ди­те­ли и при­зе­ры Олим­пи­а­ды

Нако­нец, дипло­мов тре­тьей сте­пе­ни удо­сто­и­лись 19 ребят, сре­ди кото­рых в груп­пе «Аль­фа» Алек­сей Ярков (8-й класс, Санкт Петер­бург) и Игорь Нико­но­ров (9-й класс, Казань), а в груп­пе «Бета» Илья Чугу­нов (9-й класс, Санкт Петер­бург), Але­на Фидусь (10-й класс, Бел­го­род) и Вик­тор Зозу­ля (9-й класс, Санкт Петер­бург). Несколь­ко школь­ни­ков полу­чи­ли дипло­мы по спе­ци­аль­ным номи­на­ци­ям, напри­мер «За луч­ший резуль­тат в тео­ре­ти­че­ском туре» (Иван Ста­ро­стин), «За луч­ший резуль­тат в прак­ти­че­ском туре» (Борис Билич) и «За луч­ший резуль­тат в наблю­да­тель­ном туре» (Пьет­ро Бенот­то, Ита­лия). А один участ­ник из Кореи полу­чил диплом за луч­шее изоб­ра­же­ние бело­го мед­ве­дя-аст­ро­но­ма.

На сле­ду­ю­щей Олим­пиа­де школь­ни­ки, зани­ма­ю­щи­е­ся аст­ро­но­ми­ей, собе­рут­ся в осе­нью 2016 года в Бол­га­рии.

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Метки: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *