Орбитальный эксперимент московских школьников «КОСМИЧЕСКАЯ БАБОЧКА»

В 2005 году в Центре экологического образования МГДД(Ю)Т учащиеся группы дополнительного образования «УВЛЕКАТЕЛЬНАЯ ЭНТОМОЛОГИЯ» разработали проект орбитального эксперимента по гравитационной биологии «Космическая бабочка». В рамках Московской открытой научно-образовательной программы «Эксперимент в космосе» этот коллективный проект был рассмотрен специалистами. Он успешно прошёл оба тура конкурса исследовательских проектов школьников, проходивших в ходе реализации данной программы. После этого проект был официально утверждён для реализации на биоспутнике «ФОТОН-М» №3, который был запущен с космодрома Байконур 14 сентября 2007 года и провёл на орбите 12 суток.

В чём же суть эксперимента? Общеизвестно, что взрослые бабочки вылупляются из куколок, в которых предварительно происходят очень сложные биологические процессы (метаморфоз). При этом из ползающей червеобразной личинки формируется очаровательное летающее насекомое. А как на эти процессы повлияют экстремальные гравитационные явления космического полёта (перегрузки и невесомость)? Учащиеся сформулировали ЦЕЛЬ своего эксперимента так: исследовать воздействие невесомости, перегрузок и других условий космического полёта на процесс развития бабочки в стадии куколки, и на жизнеспособность сформировавшегося имаго (взрослой бабочки). Если эксперимент даст положительные результаты, и насекомые стойко перенесут такие испытания, то уже на Земле из куколок вылупятся бабочки, которых уже от «рождения» можно будет называть космонавтами!

И тогда перед проектом «Космическая бабочка» откроются БОЛЬШИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ: на следующем этапе эксперимента можно будет отправить на Международную космическую станцию куколки выносливых видов бабочек, пронаблюдать вылупление имаго, расправление его крыльев и полёт. Ведь очень интересно, как в условиях невесомости будут протекать эти непростые процессы, сможет ли бабочка летать и питаться в условиях, где нет ни верха, ни низа. В дальнейшем развитии проекта возможно изучение протекания всего жизненного цикла бабочек в условиях космического полёта. Но это – в будущем, а пока нужно достичь цели данного эксперимента.

Цель эксперимента: исследовать воздействие микрогравитации, стартовых и посадочных перегрузок и других условий космического полёта на процесс развития бабочки в стадии куколки, на жизнеспособность сформировавшегося имаго.

Задача эксперимента:
· Подобрать для эксперимента подходящие виды бабочек, потенциально способных перенести космический полёт.
· Собрать и подготовить куколки этих видов к отправке на биоспутник перед стартом ракеты.
· Подготовить инсектарий для куколок из контрольной (земной) и экспериментальной (космической) групп.
· Проводить ежедневное наблюдение за куколками земной и космической групп (и вылупившимися из них взрослыми бабочками).
· Провести сбор, сравнение, обобщение и анализ полученных результатов.

Методика эксперимента:
Куколки трёх видов бабочек были разделены на две равные группы: «земную» и «космическую». «Космическая» группа куколок была доставлена в Институт медико-биологических проблем, где их поместили в специальный контейнер. Контейнер был взвешен, включён в мягкую укладку №1, и передан космонавту Сергею Николаевичу Рязанскому, куратору экспериментов школьников на биоспутнике. Укладка с контейнером затем была доставлена на космодром Байконур (Казахстан), где её поместили в биоспутник. Ракета «Союз», стартовавшая с космодрома, доставила биоспутник на орбиту. Всё это время «земная» группа оставалась на Земле в специальном контейнере, имитирующем космический. После возвращения контейнера на Землю куколки были помещены в специально подготовленный для этого эксперимента инсектарий, разделённый перегородкой на два отсека: «земные» - в левый, «космические» - в правый. Обучающиеся в группе дополнительного образования «Увлекательная энтомология» (а также желающие из других групп Центра экологического образования МГДД(Ю)Т) и биолого-химических классов лицея №1525 проводили ежедневные наблюдения за вылуплением, дальнейшим поведением и развитием куколок бабочек обоих групп.

Результаты эксперимента:
· Подтверждение способности переносить условия космического полёта куколок бабочек и насекомого-паразита.
· Условия космического полёта вызывают у бабочек стрессовое состояние, выражающееся в задержке их развития.
· Смертность летавших в космос насекомых может увеличиться в 2 раза.

Для Центра экологического образования МГДД(Ю)Т данный эксперимент – не первый опыт исследований по космической биологии. В 1987 году на проходившем тогда Международном конкурсе экспериментальных проектов школьников Венгрии, ГДР, Польши, Румынии, СССР, Чехословакии, США и Франции победили четверо кружковцев нашего Центра: Андрей Морозов, Сергей Комаров, Андрей Летаров и Татьяна Ежова. Разработанные ими эксперименты были осуществлены на борту орбитального биоспутника «Космос-1987». Сегодня эти ребята стали известными учёными.

Педагогический коллектив Центра и школьники-участники экспериментов благодарят руководителей и сотрудников МГУ им. М.В. Ломоносова, Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королёва, Института медико-биологических проблем и Центра управления полётами и моделирования за отличную организацию этих экспериментов и всей программы «Эксперимент в космосе».
______________________________________________________________________


Эксперимент проводил Фролов Олег, учащийся 8 биолого-химического класса лицея №1525 «Воробьёвы горы», обучающийся в группах дополнительного образования «Увлекательная энтомология» и «Экология человека» Центра экологического образования Московского городского Дворца детского (юношеского) творчества.

Научный руководитель эксперимента "Космическая бабочка": Колосков Александр Викторович, к.п.н., магистр экологии и природопользования, заведующий кабинетом начинающих натуралистов Центра экологического образования МГДД(Ю)Т, учитель биологии и экологии лицея №1525 «Воробьёвы горы». Телефоны: (495) 939-82-42; 8(926)33-66-479. Сайт: avkoloskov.narod.ru

Консультанты эксперимента:
• Сычёв Владимир Николаевич, д.б.н., зав. лабораторией «Биологические системы жизнеобеспечения человека» Государственного научного центра РФ Института медико-биологических проблем РАН
• Левинских Маргарита Александровна, д.б.н., ведущий научный сотрудник ГНЦ РФ ИМБП РАН.

Рецензент проекта: Горгиладзе Гиви Ильич, д.б.н., профессор, ведущий научный сотрудник ГНЦ РФ ИМБП РАН.
_____________________________________________________________________
Наряду с «Космической бабочкой» на биоспутнике проводились и другие эксперименты, проекты которых были разработаны учащимися: «Арахис» (гимназия №1526, науч. рук. Дроздова Р.А.), «Тутовый шелкопряд» (ЦО №1682, науч. рук. Ширяева М.Ю.) и «Влияние невесомости на поведение и двигательную активность тараканов» (I курс Воронежской Государственной Медицинской Академии им. Н.Н. Бурденко).