19.05.2025
Представляем вашему вниманию познавательно-исследовательскую работу с детьми дошкольного возраста (6-7 лет) «Марсоход». Методический материал разработала и прислала Мостовенко Нинель Александровна, воспитатель МБДОУ «Детский сад «Мишутка» г. Десногорска Смоленской области
Введение
В настоящее время исследование Марса — одна из важнейших задач мировых космических агентств. Развитие технологий приводит к появлению новых методов изучения космического пространства. Космические аппараты собирают данные для таких геологических исследований, как анализ химического состава грунта и атмосферы, мониторинг воздуха и других элементов окружающей среды. Также они могут помочь подтвердить гипотезы, полученные при помощи дистанционного зондирования.
Конструирование и робототехника открывают дошкольникам большие возможности для освоения детьми основных приёмов сборки моделей, способствуют развитию навыков технического творчества и программирования робототехнических моделей.
Мы решили с детьми построить марсоход — робота на базе конструктора Lego Wedo 2.0.
Назвали его — Curiosity — в честь одного марсохода, который до сих пор, в миллионах километров от Земли бороздит поверхность Марса. Основная цель миссии — проверка гипотезы о возможности существования на раннем или современном Марсе примитивных форм жизни.
Ребята заинтересовались этой темой и изучили много информации. Постройка и управление марсоходом действительно имеют свои особенности, ведь он движется по местности, где нет дорог, а сигнал управления идет до Марса 14 минут, и отклик от него приходит почти через полчаса после отправки сигнала. Марс далеко!
Основываясь на информации об аппаатах, успешно выполнивших свои мисси на Марсе дети сконструировали модель марсохода.
Итак, марсохо́д — планетоход, передвигающийся по поверхности Марса. Мягкая посадка его на Марс при спуске на поверхность планеты из космоса осуществляется с помощью спускаемых аппаратов.
Марсоход – это аппарат, планетоход, предназначенный для передвижения по поверхности планеты Марс.
Планетоходы обладают несколькими преимуществами перед неподвижными аппаратами:
Очень важной функцией планетоходов может быть проведение спасательных операций в случае аварии спускаемых аппаратов с космонавтами на борту и необходимости их перемещения к другому кораблю.
Цель, задачи, этапы исследования
Цель: изучить особенности устройства марсохода, ранее успешно выполняющего миссию на Марсе, и на этой основе сконструировать прототип своего марсохода на базе конструктора LEGO WEDO 2.0
Задачи:
Результат исследования (продукт): «Действующая робототехническая модель марсохода «Curiosity».
Этапы познавательно-исследовательской работы
Результатом этого этапа стал сбор информации о космосе, о планете Солнечной системы — Марсе, марсоходах и других планетоходах.
Результатом этого этапа стало определение основных особенностей устройства марсоходов, его назначении на Марсе и сборка роботехнической модели марсохода.
Результатом этого этапа стала презентация робототехнической модели «Марсоход» с помощью конструктора Lego Wedo 2.0.
Информация об успешных миссиях марсоходов
Марсопроходцы: история удачных посадок на красную планету
«Марс-3»
Первой в мире и единственной в советской космонавтике была мягкая посадка спускаемого аппарата «Марс-3». Он опустился на поверхность планеты 2 декабря 1971 года и через 1,5 минуты уже начал передачу панорамы окружающей поверхности, но через 14,5 секунд трансляция прекратилась. «Марс-3» успел передать только первые 79 строк фототелевизионного сигнала, и полученное изображение представляло собой ровный серый фон.
Программа «Викинг»
Эта космическая программа НАСА по изучению Марса включала запуск двух одинаковых аппаратов — «Викинг-1» и «Викинг-2». Каждый из них состоял из искусственного спутника и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией. Оба «Викинга» были тщательно стерилизованы, чтобы предотвратить заражение красной планеты земными формами жизни. Предполагалось, что аппараты проработают 90 солов (марсианских суток), однако каждый из них функционировал значительно дольше.
«Викинг-1» вышел на орбиту вокруг Марса 19 июня 1976 года. После мягкой посадки автоматическая марсианская станция функционировала до 11 ноября 1982 года и вышла из строя из-за ошибки оператора при обновлении программного обеспечения, в результате которой антенна опустилась вниз и связь была навсегда потеряна. «Викинг-1» стал первым космическим аппаратом, успешно севшим на поверхность Марса и полностью выполнившим программу исследований.
«Викинг-2» вышел на орбиту 7 августа 1976 года. Его автоматическая станция функционировала 1281 марсианский день и завершила свою работу 11 апреля 1980 года, когда вышли из строя её аккумуляторы.
Благодаря «Викингам» впервые были получены цветные фотографии высокого качества с поверхности Марса.
Mars Pathfinder
Эта программа НАСА предполагала изучение Марса с помощью неподвижной марсианской станции и легкого колесного марсохода «Соджорнер». Он стал первой спускаемой передвижной станцией, действующей за границами системы Земля-Луна. Главной целью программы была отработка технических решений, а дополнительной — проведение научных исследований: получение фотографий, изучение состава пород и атмосферы.
Аппарат опустился на поверхность Марса 4 июля 1997 года в Долине Арес, в районе равнины Хриса. На следующий день «Соджорнер» съехал с марсианской станции и 6 июля приступил к научным экспериментам. Тогда же была передана круговая панорама, которую можно увидеть чуть ниже.
Последний сеанс связи состоялся 27 сентября 1997 года, но попытки восстановить её продолжались до марта, пока программу не признали закрытой. Станция проработала на поверхности планеты гораздо больше расчётного времени — 3 месяца вместо 1-4 недель.
Всего по результатам миссии на Землю было передано 17 050 снимков и проведено 15 анализов пород. Полученные данные позволили получить дополнительные подтверждения тому, что когда-то Марс был более «влажным и тёплым».
Mars Exploration Rover (MER)
Следующими на Марс отправились два однотипных мобильных аппарата — MER-A «Спирит» (Spirit) и MER-B «Оппортьюнити» (Opportunity). Первый марсоход опустился на поверхность планеты 4 января 2004 в кратере Гусева, а второй — 25 января 2004 на Плато Меридиана. Их задачей было изучение осадочных пород в кратерах, где когда-то могло находиться озеро, море или целый океан.
Аппарат «Спирит» работал гораздо дольше, чем запланированные 90 солов. Его солнечные батареи очищались естественным ветром Марса, поэтому выработка электроэнергии значительно повысилась, и в результате марсоход функционировал в 21,6 раза дольше, чем предполагалось. Через 5 лет, 3 месяца и 27 земных суток после мягкой посадки ровер застрял в песке, но его продолжили использовать как стационарную платформу. Сеансы связи со «Спиритом» прекратились только на 2210-й сол, 22 марта 2010 года.
«Оппортьюнити», который также должен был проработать 90 солов, преодолел отметку в 5000 марсианских суток и стал абсолютным рекордсменом. 12 июня 2018 года марсоход перешёл в спящий режим из-за длительной и мощной пылевой бури, препятствующей поступлению света на солнечные батареи, с тех пор на связь не выходил. NASA продолжает надеяться, что солнечные батареи очистятся за счёт естественного ветра и «Оппортьюнити» «оживёт».
«Феникс»
Это шестой аппарат, успешно севший на поверхность Марса, и первый, приземлившийся в полярном регионе планеты. Он работал с 25 мая 2008 по 10 ноября того же года.
Задачей «Феникса» было углубленное изучение марсианского грунта и атмосферы, а также метеорологические наблюдения. Аппарат впервые произвёл бурение поверхности вблизи северного полюса Марса, где орбитальный спутник «Одиссей» обнаружил большие запасы подземного льда. «Феникс» проводил научные исследования 157 марсианских суток до 29 октября, а затем из-за недостатка энергии в условиях марсианской зимы связь прекратилась.
Однако главный научный результат миссии уже был получен — им стало обнаружение льда под тонким слоем грунта. Вместе с вышедшим из строя «Фениксом» на поверхности Марса теперь хранится цифровая библиотека научной фантастики, которую зонд привёз с Земли.
«Кьюриосити»
Это, наверное, самый известный и популярный марсоход. Он представляет собой автономную химическую лабораторию в несколько раз больше и тяжелее «Спирита» и «Оппортьюнити». Нашу планету «Кьюриосити» покинул 26 ноября 2011 года и совершил мягкую посадку на поверхность Марса 6 августа 2012 года. Предполагалось, что аппарат прослужит один марсианский год, или 686 земных суток.
«Кьюриосити» должен был не только изучить климат и геологию красной планеты, но и в очередной раз попробовать найти ответ на сакраментальный вопрос: «Могла ли существовать жизнь на Марсе»? На сегодняшний день ровер почти втрое превысил срок работы и за это время успел найти источник метана в почве, определить возраст органики на планете и обнаружить грязевые трещины, оставшиеся после высыхания ручьев воды. «Кьюриосити» даже удалось вынести поломку бура, с помощью которого он брал анализы грунта, и выжить в пылевую бурю, которая стала фатальной для «Оппортьюнити».
Зонд InSight
Он опустился на поверхность Марса в районе нагорья Элизий 26 ноября 2018 года. InSight — первая миссия, посвященная изучению глубин Марса. Среди его научных инструментов — сейсмометр для обнаружения землетрясений, датчики для измерения ветра и давления воздуха, магнитометр и датчик теплового потока, предназначенный для измерения температуры планеты.
Основные особенности конструкции марсоходов
Шасси — предназначены для обеспечения марсоходу максимальной проходимости и маневренности на поверхности далекой планеты.
Всего у марсоходов Спирит, Опотьюнитии и Кьюриосити было по шесть колес, каждое из которых имеет возможность свободно вращаться и поворачивать.
Манипулятор — устройство, предназначенное для получения информации об окружающей марсоход среде. На манипуляторах размещены камеры, устройства для бурения с целью получения образцов почвы, другие датчики.
Камеры — устройства, предназначенные для получения изображений об окружающем марсоход.
Сборка робототехнической модели «Марсоход»
Основываясь на особенностях конструкции планетохода, дети сконструировали и запрограммировали собственную модель марсохода.
Видео сборки модели
Вам понравилось? Расскажите о своем опыте своим друзьям в социальных сетях. Пусть им понравится тоже!
