УМНИКИ И УМНИЦЫ ИЗ ПРОГРАММЫ "ШАГ В БУДУЩЕЕ"

Л. ПАСТЕР.

Программа поддержки молодежи и школьников, пробующих свои силы в науке, - "Шаг в будущее" - действует уже восемь лет. В прошлом году она была включена в утвержденный правительством план реформирования российской науки до 2000 года. В ежегодных соревнованиях программы участвуют больше ста тысяч старшеклассников и студентов в возрасте до 19 лет из всех уголков России. Победители заключительного тура Национального соревнования получают рекомендацию для зачисления в вуз без вступительных экзаменов. (Подробно об этом см. "Наука и жизнь" № 9, 1995 г., № 11, 1997 г. и № 12, 1998 г.)

Само участие в программе "Шаг в будущее" часто определяет дальнейшую судьбу молодого человека, открывает перед ним двери в профессию, в том числе в научную сферу. Первым шагом на этом пути становится участие в региональном соревновании программы. Победители региональных конкурсов представляют свои работы на Национальном соревновании молодых ученых Европейского Союза. Его заключительный этап - Всероссийская конференция "Шаг в будущее" - ежегодно проводится в Москве, в МГТУ им. Н. Э. Баумана. Диплом лауреата общенационального соревнования - это не только признание научных достижений конкурсанта, это еще и зачисление без вступительных экзаменов в один из 53 ведущих российских вузов, в том числе в МГТУ им. Н. Э. Баумана, МГТА им. Н. А. Косыгина и МГУ им. М. В. Ломоносова, и участие лучших из лучших в международных молодежных научных форумах.

Важным этапом программы "Шаг в будущее" нынешнего года стала состоявшаяся в середине марта Российская молодежная научная и инженерная выставка. Она проходила в Бауманском университете, который с момента создания программы взял на себя роль ее главного организатора. На выставку было отобрано около 60 наиболее интересных и профессиональных исследовательских проектов, участвующих в региональных турах. Их авторы - школьники и студенты из 24 регионов России - продемонстрировали в Москве свои достижения в разных областях науки. Спектр интересов участников выставки был необычайно широк: биология и геронтология, математика, вычислительная техника и программное обеспечение, медицина и здоровье, окружающая среда, Земля и космос, техника и инженерное дело, физика, химия и другие науки.

В компетентное жюри входили 26 ученых и специалистов из МГТУ им. Н. Э. Баумана и МГУ им. М. В. Ломоносова. Возглавляли его академик РАН, профессор К. С. Колесников (председатель Экспертного совета программы "Шаг в будущее") и кандидат физико-математических наук А. О. Карпов (председатель Центрального совета программы). Среди работ было немало достойных поощрения. По итогам конкурса жюри присудило две первые, две вторые, две третьи премии и несколько дипломов и призов научных обществ, компаний и общественных организаций.

Представляем работы некоторых лауреатов.

"Информационная и технологическая поддержка процессов раскроя одежды". Автор - Татьяна Панюкова, студентка первого курса Южно-Уральского государственного университета. (Третье место, рекомендации для участия в Лондонском международном молодежном форуме и в соревновании молодых исследователей на Всемирной выставке "ЭКСПО-2000" в Ганновере.)

Работа посвящена компьютерному проектированию выкроек. Разработанная в ней система математических моделей элементов выкроек позволяет создавать не только стандартные патронки, но и разнообразные выкройки для нестандартной фигуры и даже для куклы. Новую версию компьютерного проектирования выкроек можно использовать не только в ателье или дома, но и для промышленного производства одежды - программное обеспечение позволяет построить алгоритм для управления раскройным автоматом.

"Система для обмена информацией между слепоглухонемыми". Автор - Ильяс Кубаев, студент первого курса Карачаево-Черкесского филиала Ростовского государственного университета. (Рекомендация для участия в Лондонском международном молодежном форуме.)

Еще учась в школе, в карачаево- черкесском селе Учкекен, Ильяс предложил простой способ общения между слепоглухонемыми или глухонемыми людьми. Они могут "разговаривать" друг с другом по радиотелефону или используя любой радиопередатчик, если оснастить эти аппараты специальным приемно-передающим устройством. Один из невидящих и неслышащих "собеседников" посылает сообщение в виде закодированных команд, например азбукой Морзе, нажимая на вмонтированную в передатчик кнопку. Команды передаются в виде радиосигнал ов, которые улавливает приемник. Здесь они преобразуются в электрические и выводятся на электрод, вмонтированный снаружи в корпус аппарата. Тот, кто принимает информацию, прикладывает к электроду палец и кожными нервными окончаниями воспринимает поступающие электрические импульсы.

Уровень электрического воздействия регулирует сам пользователь, делая его комфортным для своего восприятия. Главная трудность состояла в том, чтобы подобрать такой электрический сигнал, который был бы, с одной стороны, достаточно ощутимым, а с другой - не доставлял человеку неприятных ощущений и был безвреден с медицинской точки зрения. Методом подбора удалось добиться и того и другого. Сейчас прибор проходит испытания в Управлении производственных предприятий Всероссийского общества слепых в Черкесске. Там пытаются приспособить его к еще одному языку общения - тактильному четырехпальцевому коду, которым пользуются слепые люди.

"Математическое моделирование и устранение мертвых точек в многозвенных шарнирных механизмах". Авторы - одиннадцатиклассники из Челябинского лицея № 11 Александр Кузнецов и Максим Рахчеев. (Первое место, рекомендации для участия в Лондонском международном молодежном форуме и для поступления в вуз.)

Изучая работу многозвенных шарнирных механизмов, школьники нашли способ устранения потери устойчивости движения (она возникает в мертвых точках) еще на стадии проектирования машины. Используя методы математичес кого моделирования, они разработали новые непараллелограммные схемы шарнирных механизмов, не имеющих мертвых точек.

"Повышение защитных свойств анодных покрытий на алюминии". Авторы - Сергей Приходько и Любовь Солдатова, студенты первого курса Астраханского государственного технического университета. (Рекомендация для участия в Лондонском международном молодежном форуме.)

Оксидная пленка, образующаяся естественным путем на поверхности алюминия при соприкосновении с кислородом воздуха, недостаточно защищает металл от коррозии. Чтобы алюминий не подвергался коррозионному разрушению, его анодируют, проще говоря, искусственно утолщают оксидную пленку. Однако пленка имеет свойство растравливаться под действием ионов хлора, и вновь становится более тонкой. Исследователи провели множество экспериментов и нашли добавки к кислотным электролитам, которые подавляют растравливающее действие ионов хлора. Оказалось, что добавление в ванну анодирования некоторых химических соединений, в том числе редкоземельных металлов и акридина, существенно повышает защитные свойства оксидных пленок на алюминии.

"Канатная подвесная дорога через реку Лена". Проект Кристины Егоровой, ученицы 11-го класса школы-гимназии № 8 из Якутска. (Рекомендации для участия в Международной научной и инженерной выставке Intel ISEF в США и для поступления в вуз.)

Два раза в год - во время ледохода и весеннего паводка и в период осенней распутицы вплоть до образования крепкого ледового панциря - из столицы Республики Саха Якутска невозможно добраться до Алдана, где находится ближайшая железнодорожная станция. Предлагаемые раньше дорогостоящие проекты - строительство восьмикилометрового моста или тоннеля - так и не были реализованы. Идея якутской школьницы построить через реку Лена канатную дорогу с опорами на разделяющих русло островах оказалась весьма привлекательной: гораздо дешевле и не очень трудоемко. Канатная дорога, правда, не решит полностью транспортную проблему, но вполне может облегчить жизнь жителям Якутска. В проекте рассмотрены и конструкторские критерии дороги: протяженность трассы и пролетов между опорами, производительность, грузоподъемность подвесных вагонов и грузовых платформ. В результате всех этих проработок родился проект кольцевой двухканатной грузопассажирской дороги производительностью 60 тонн грузов или около 1000 человек в час.

"Основные черты пастбищной дигрессии в условиях вечной мерзлоты юга Якутии". Исследование одиннадцатиклассника Алексея Павленко из села Юнкюр, Республика Саха. (Первое место, рекомендации для участия в соревновании молодых исследователей на Всемирной выставке "ЭКСПО-2000" в Ганновере и для поступления в вуз.)

Термин "пастбищная дигрессия" означает ухудшение состояния растительного сообщества из-за внешних или внутренних причин. Его ввел еще в 1920-х годах польский биолог И. К. Пачоский. На Крайнем Севере в условиях вечной мерзлоты и сурового климата равновесие экосистем особенно хрупко и уязвимо. Поэтому оценка состояния пастбищ очень важна не только для их рационального использования, но и для решения более общих вопросов охраны природных ресурсов.

Исследования Алеши Павленко были основательны и обширны. На так называемых модельных участках пастбищ в Олекминском улусе на юге Якутии он изучал флору, определял основные кормовые растения, прослеживал динамику их роста в зависимости от интенсивности использования этих участков под выпас, исследовал структуру и состав почв, по результатам более 600 измерений построил графики, характеризующие состояние пастбищ на разных стадиях дигрессии. Вывод получился неутешительный: ценные кормовые растения вытесняются сорняками, уменьшается количество травянистых растений, на их место приходит полукустарник. Кроме того, изменяется микроклимат, засоляются и уплотняются почвы. А это значит, что выпас животных на луговых пастбищах юга Якутии нужно регулировать, причем безотлагательно.

В отличие от героев телепередачи "Умники и умницы", назубок знающих историю и литературу, участники научной и инженерной выставки программы "Шаг в будущее" - доки в технической сфере и естественных науках. Они пытливы и смекалисты, у них есть собственные идеи и стремление сказать свое слово в науке. Если и вам 16-17 лет, самое время проверить свои силы и приобщиться к числу умников и умниц программы "Шаг в будущее".