Для юных исследователей и изобретателей в России нет ничего невозможного. Ребята успешно тестируют свои разработки не только на земле, в воде и воздухе, но и в космосе.

Так, например, ученица девятого класса Классического лицея № 1 из Ростова-на-Дону Мария Андреева приняла активное участие в разработке спутника ArcCube-01. Этот аппарат предназначен для школьных экспериментов по созданию защищенного канала передачи данных. Устройство обеспечивает вещание шифрованного сигнала в радиолюбительском диапазоне частот. В июне 2023 года ArcCube-01 успешно отправили на орбиту с космодрома «Восточный».

Спутникостроением Мария занимается с пятого класса. Сейчас она вместе с товарищами работает над созданием следующего аппарата, на который установят дата-центр с использованием технологии блокчейна. А еще школьница проводит занятия для других ребят, рассказывает им о своем опыте и вдохновляет их. Достижения девушки отмечают на самом высоком уровне. Например, во время поездки на «Восточный» на запуск своего устройства она получила в подарок от Президента России Владимира Путина ключ управления пуском ракеты и приглашение увидеть старт корабля «Союз МС-24» с «Байконура».

Участники «Движения Первых», которым, как Марии, интересны космические исследования и разработки, могут принять участие в конкурсе научных проектов «Узнай!». В этом году заявки на него принимали с 24 апреля, итоги подведут к началу ноября. Ребята в возрасте от 12 до 17 лет презентуют свои идеи о том, как можно улучшить существующие методики, применяемые в космической отрасли. Жюри оценивает новизну и оригинальность предлагаемого решения, и в то же время соответствие его концепциям и теориям, признанным научным сообществом.

Помимо «Космоса», в конкурсе есть и другие номинации: «Физика», «Химия», «Биология», «Медицина», «Инженерные науки». Также предусмотрено отдельное направление «Начинай узнавать» для самых юных исследователей, которым исполнилось всего 8-11 лет. Им предлагают подготовить иллюстрированный реферат о наблюдении или исследовании в любой области.

В «Движении Первых» уверены: всегда лучше один раз увидеть и попробовать самому, чем 100 раз услышать. Именно этому принципу следует проект «В гостях у ученого». В рамках него для детей и подростков организуют экскурсии в научные и образовательные центры (например, в «Кванториумы»), вузы, музеи, на реальные производства. Сотрудники предприятий и специалисты, которые каждый день занимаются научными исследованиями, проводят для школьников лекции и мастер-классы.

Поездки посвящают самым разнообразным темам. Так, ребята из Брянской области недавно познакомились с технологией получения саженцев в Брянском государственном аграрном университете. В Белгородской области детям и подросткам показали, как производят транспортные беспилотники. В Ставрополе и Санкт-Петербурге участники «Движения Первых» погрузились в мир финансов в отделении Центробанка по Ставропольскому краю и музее «Госзнака» — том самом предприятии, которое печатает российские банкноты.

В Татарстане школьников пригласили на завод «КАМАЗ», а в Амурской области — на крупнейшую в регионе Благовещенскую ТЭЦ, судостроительный завод в Благовещенске и пункт техобслуживания вагонов на железнодорожной станции Белогорск. В Ханты-Мансийском автономном округе кандидат биологических наук рассказала юным слушателям о фармакологии и производстве лекарств.

Подобные экскурсии и встречи помогают с раннего возраста вдохновить детей и определиться с будущей специальностью и сферой научных интересов. Сделать профориентационные занятия более наглядными и увлекательными могут современные технологии, такие как системы виртуальной реальности. Всего школьники уже успели посетить более 60 ведущих НИИ и лабораторий.

Чтобы стать доктором, требуется упорно учиться и практиковаться много лет. Сперва до шести лет в институте, затем еще от одного до пяти лет в ординатуре. Однако помогать людям, получившим травмы, можно начать гораздо раньше — еще до поступления в вуз.

Десятиклассница из Москвы Татьяна Страмоус мечтает стать врачом и интересуется всем, что связано с медициной. В прошлом учебном году стала известна как создательница инновационного ортеза для руки. Изобретение школьницы одобрил главврач больницы Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, куда девушка обратилась, чтобы напечатать приспособление большего размера, подходящее для взрослых. Также устройством заинтересовались космонавты, работающие на МКС. Сейчас они пользуются только гибкими шинами.

От существующих аналогов ортез Татьяны выгодно отличают сразу несколько качеств. Во-первых, это компактность. Благодаря этому его, к примеру смогут использовать туристы, получившие травму лучезапястного сустава во время экспедиции в труднодоступном районе. Во-вторых, конструкция позволяет не только правильно зафиксировать руку, но и закрепить на ней гелевые хладоэлементы, чтобы уменьшить отек. А значит, приспособление можно наложить практически сразу после растяжения. В-третьих, в отличие от стандартных ортезов из аптек, изобретение москвички можно воспроизвести для конкретного человека. А еще материалы, используемые для 3D-печати, не боятся воды и коррозии.

Помните, какой была одежда главного героя в фильме «‎Назад в будущее», когда он попал в 2015 год? Кроссовки самостоятельно шнуруются, рукава куртки автоматически регулируются по длине... Реальные современные вещи, придуманные российскими школьниками, умеют не меньше.

Девятиклассницы Полина Малушко и Арина Никитина из Санкт-Петербурга вместе с другими девушками развивают магазин умной одежды Hybrid Future Fashion. Коллекцию вещей-трансформеров юные модельеры разработали для дизайн-пространства RASKROI. Первым опытом стала толстовка, рукав которой можно надуть, чтобы с комфортом прилечь на него как на подушку. Затем появилась сумка, превращающаяся в клатч, шопер и рюкзак. Следующими в линейке стали детские плащ и куртка, которые могут менять размер и подстраиваться под рост ребенка.

Умная одежда Cyber Vestis, которую придумали Тимур Шакиров из Санкт-Петербурга и его товарищи, не удивляет необычным видом. Зато благодаря встроенным пьезоэлементам эти вещи обладают функцией климат-контроля. А трибоэлектрический генератор позволяет производить энергию, используя трение ткани о тело человека и разницу температур. Также в процессе создания стельки, вырабатывающие электричество при ходьбе. Сейчас команда занимается оптимизацией и тестированием своего проекта. Ребята предполагают, что их идеи будут востребованы не только в обычной жизни, но и у спасателей, пожарных и военных, работающих в экстремальных ситуациях.

Третьекурсник Санкт-Петербургского технического колледжа управления и коммерции Егор Кутузов создал зарядное устройство, к которому через USB можно одновременно подключать сразу 20 гаджетов. При этом внешне изобретение выглядит, как панель, которая аккуратно встраивается в стол и не загромождает его поверхность. Предполагается, что разработка будет востребована в библиотеках, технопарках и других публичных местах, где бок о бок проводят время много человек.

Наука любит терпеливых. Над одним и тем же исследованием или изобретением можно работать годами: день за днем все больше углублять свои знания и доводить придуманную конструкцию до совершенства. Однако противоположный подход не менее популярен. Многие неугомонные и любопытные инноваторы генерируют идеи одну за другой. И энергичность, свойственная подросткам, только помогает им в этом.

Девятиклассница из Перми Алена Варлашова, кажется, как раз относится ко второй категории людей. Девушка начала изобретать еще в начальной школе. Особенно интересна ей сфера экологии. Один из недавних проектов школьницы посвящен энергоэффективности. Ее макет демонстрирует работу системы диспетчерского регулирования, которую можно использовать для перераспределения электричества между потребителями. Например, это актуально зимой, когда потребление энергии сезонно возрастает за счет электрообогревателей в частных домах.

Вместо подключения дополнительных генераторов на электростанции школьница предлагает на несколько пиковых часов немного снижать подачу энергии на неприоритетные промышленные объекты и перенаправлять ее на жилье. Это не помешает работе предприятий, зато позволит избежать роста потребления ресурсов и выбросов СО2 на ТЭС. В будущем Алена планирует добавить в макет солнечную панель и другие альтернативные источники энергии.

Одна из последних разработок девушки — портативный анализатор, который помогает понять, связана ли неполадка радиоприемника с неисправностью его антенны. Экспресс-тест позволяет оценить уровень электромагнитного излучения. Специальный указатель отклоняется, если устройство принимает и передает сигнал. А если рация барахлит, стрелка микроамперметра останется неподвижной. Такая диагностика актуальна для военных, охранников, туристов, строителей, работников дорожных служб, сотрудников складов. Благодаря анализатору Алены они могут быть всегда уверены, что их средство связи работает. К тому же своевременно заменить антенну, определив, что проблема в ней, всегда намного дешевле, чем покупать новую рацию.

Сейчас Алена обдумывает, каким будет корпус ее изобретения. При этом даже без него устройство уже приобрели первые радиолюбители. Следующим шагом в развитии проекта для девушки станет полноценный выход на целевую аудиторию и сбор отзывов пользователей и их предложений по усовершенствованию прибора.

Бережно расходовать воду и электроэнергию, экономить бумагу, сортировать отходы — хороший тон не только для отдельного человека, но и для компаний. И у российских школьников есть идеи, как сделать зеленый образ жизни‎ проще и удобнее.

Десятиклассник из Санкт-Петербурга Павел Пигин разработал мобильное приложение для персонала отелей «ECVI: задания службам». Оно доступно для устройств с операционной системой Android. Горничные, инженеры и менеджеры получают список задач через облачный сервис в электронном виде. Это не только удобно, но и экологично, ведь позволяет ежедневно расходовать в гостинице гораздо меньше бумаги.

Восьмиклассница Диана Серова работает над созданием кинетической напольной плитки. Юная изобретательница предлагает использовать особые небольшие опоры, скрытые под пластинами. Благодаря им можно будет аккумулировать энергию, образующуюся, когда кто-то проходит по поверхности. Ее можно пустить, например на освещение здания. По расчетам, так удастся сократить потребление электричества из внешних источников на 17%. Это не только экологично, но и экономически выгодно, ведь коммунальные платежи тоже уменьшатся.

Асия Алеева из Санкт-Петербурга, в этом году окончившая школу, вместе с командой единомышленников создала автоматический кухонный компостер Recyclean tech. В нем бактерии всего за сутки перерабатывают в удобрения любые органические отходы (кроме мясных костей и косточек фруктов). Устройство представляет собой закрытую емкость, внутри которой есть измельчающий и перемешивающий механизм. Благодаря гидрозатвору от бака не исходит неприятный запах. От конкурентов разработку выгодно отличает высокая скорость работы и энергоэффективность (перемешивание и подогрев включаются только при необходимости).

Современный город все еще не совсем похож на футуристический мир будущего, о котором мечтают фантасты. Однако наш мир стремительно развивается в этом направлении. Уже сейчас не только высокотехнологичные корпорации, но и обычные дети разрабатывают и тестируют различных роботов, беспилотные летательные аппараты и инновационные материалы.

Дрон, который разработали десятиклассник из Санкт-Петербурга Максим Башкин и его товарищи, способен переносить два самонадувающихся спасательных жилета общим весом до двух килограммов. Летающий беспилотник может доставить и сбросить их утопающим на открытом водоеме, которые находятся на расстоянии до трех километров от места запуска. Квадрокоптер мчится на помощь со скоростью до 120 км/ч.

Виктория Москвитина и Олеся Плеве из Санкт-Петербурга, в этом году закончившие школу, используют дронов иначе. Они создали собственную студию, которая занимается аэрофотосъемкой. На основе снимков в высоком разрешении, сделанных с воздуха, создают цифровой план местности. Его можно использовать, например для государственного кадастра недвижимости, инженерно-геодезических изысканий перед строительством и ведения горных работ.

Робот десятиклассницы Варвары Князевой из Нефтегорска — плавающий. Катамаран, работающий от солнечной батареи, создан для уборки мусора на реках и озерах. Собирать объекты с поверхности воды помогают два манипулятора. На берег они доставляются в спрессованном виде в специальном отсеке. Выполняет свою работу лодка при помощи эхолота, камеры технического зрения и системы датчиков.

Десятиклассница Карина Ворона из Обнинска вместе с товарищами придумала технологию изготовления лопастей портативных ветрогенераторов из углепластика. Материал, который предложили ребята, износостойкий, конструкция легкая. А еще использовать эту методику выгодно экономически. По подсчетам, создание подобной лопасти стоит всего 3 тысячи рублей. Это в пять раз дешевле, чем зарубежные аналоги.

Чтобы быть настоящим исследователем, не обязательно становиться взрослым и иметь ученую степень. Сделать открытие самому или вместе с единомышленниками можно в любом возрасте. Убедиться в этом российские школьники могут, присоединившись к проектам для научных волонтеров. Сотрудники самых разных организаций предлагают ребятам посильные задания. Зачастую они связаны с наблюдением за окружающим миром и сбором определенных данных, поиском, фотографированием и описанием нужных объектов. В одиночку заниматься этим несложно и увлекательно. Зато, когда таких добровольцев сотни и тысячи, специалисты получают много дополнительной информации для изучения.

Так, например, весной 2023 года дети и подростки со всей страны помогали наполнять цифровой архив российских памятников, созданный компанией «Геоскан». Ребятам нужно было найти и сфотографировать монументы. После обработки снимка в специальном приложении, получалась его точная виртуальная копия. Также школьники проводили мониторинг качества окружающей среды вместе с «Экологическим патрулем» и брали пробы пресной воды по поручению одного из научных центров Дальневосточного отделения РАН.

Санкт-Петербургское орнитологическое общество и Союз охраны птиц пригласили всех желающих поучаствовать в подготовке Всероссийской карты, на которой отражены зоны обитания различных видов пернатых. А специалисты Никитского ботанического сада из Ялты привлекли юных добровольцев для составления карты распространения вредоносных видов насекомых на юге страны, причем самых активных участников проекта даже сделают соавторами настоящей научной статьи.

В сентябре «Движение Первых» запустило акцию «Горит костер рябины красной». Юннаты искали и фотографировали рябины, чтобы создать карту распространения в России разных видов этого растения и сформировать базу данных о них. А 15 октября вместе с Русским географическим обществом научные волонтеры будут проводить ежегодную акцию «Единый фенологический день». Когда тысячи наблюдателей одновременно опишут березы, лиственницы и рябины в разных регионах, специалисты получат своеобразный «слепок» состояния природы на большой территории. Сравнивая данные за разные годы, можно увидеть, как растения реагируют на изменения климата.

«Физиков» и «лириков» принято противопоставлять. Но когда речь идет о популяризации науки, язык искусства — один из лучших инструментов, с помощью которого можно рассказать широкой аудитории о работе ученых. Существует немало примеров подобных проектов, и участники «Движения Первых» тоже экспериментируют в этом направлении.

Весной 2023 года «Движение Первых» заключило соглашение о сотрудничестве с Национальным открытым чемпионатом творческих компетенций ArtMasters. Вместе они планируют создать творческую площадку для талантливых детей и молодежи. Представители отечественного шоу-бизнеса станут наставниками для ребят, помогут им раскрыться и стать настоящими звездами.

При чем здесь наука? В декабре 2023 года в Москве состоится премьера мюзикла «Код разума» — совместного проекта «Движения Первых» и ArtMasters. Шоу совместит в себе высокие технологии, которые раньше использовались только в игровой индустрии, и элементы циркового искусства. Создатели спектакля пока не раскрывают подробности сюжета. Известно только, что в истории героев важное место отведут разработкам в сфере искусственного интеллекта. Саундтреком для театральной постановки станут произведения русских классиков: Глинки, Мусоргского, Римского-Корсакова и Чайковского.

До 20 октября по всей России в два этапа проходят кастинги для ребят от 10 до 18 лет. В двух составах «Кода разума» сыграют в общей сложности 80 юных актеров, певцов, танцоров и артистов оригинального жанра: фокусников, акробатов, жонглеров, эквилибристов, клоунов, дрессировщиков. Показать свои таланты также пригласили спортсменов: художественных и спортивных гимнастов, фигуристов. Партнерами детей и подростков по сцене станут взрослые актеры-профессионалы, играющие в мюзиклах.

Автоматизация тяжелой, монотонной или опасной работы — одна из тенденций в современном мире. И школьники наравне со взрослыми коллегами с энтузиазмом создают разнообразные умные устройства для таких задач.

Например, девятиклассник Андрей Бодров из Саранска придумал робота, который может самостоятельно ремонтировать отдельные повреждения на дороге. С помощью ультразвукового датчика он определяет размер выбоины, просадки или пролома в полотне и высыпает необходимое количество смеси, чтобы заполнить отверстие. Затем устройство выравнивает поверхность и уплотняет «заплатку».

Одиннадцатиклассник из Тулы Даниил Шилкин разработал автоматизированную платформу для устранения последствий чрезвычайных ситуаций. Робот с тремя парами колес, образующих треугольник, хорошо преодолевает препятствия и может разбирать завалы. Оператор при этом находится в безопасности. Он управляет машиной дистанционно и изучает местность с помощью двух камер, установленных на аппарате. Большинство использованных деталей подросток смоделировал сам и напечатал их на 3D-принтере.

А одиннадцатиклассник из подмосковного Клина Алексей Михеев создал паукообразного робота-спасателя иного типа. Его задача не разбирать завалы, а только пробраться через них и доставить пострадавшим средства первой необходимости: аптечку, воду, покрывало, которое поможет согреться или охладиться. Школьник предлагает использовать специализированные крепления для каждого типа груза. Может показаться, что это менее удобно, чем какое-то универсальное решение. Однако так меньше риск, что робот случайно потеряет свою ношу по пути.