Το 3ο γυμνάσιο Κομοτηνής συμμετείχε σε διαγωνισμό της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος

Το 3ο Γυμνάσιο Κομοτηνής συμμετείχε με επιτυχία στην πρόκληση της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (European Space Agency) για την εκπαίδευση. Η πρόκληση Mission Space Lab για το σχολικό έτος 2023-2024 ήταν να γραφτεί ένα πρόγραμμα σε γλώσσα προγραμματισμού Python το οποίο να χρησιμοποιεί την κάμερα του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS) και από τα δεδομένα που θα συγκεντρώσει από τις φωτογραφίες (σχετικά με τον προσανατολισμό και την κίνηση του ISS) να υπολογίσει την ταχύτητά του.

Aldezoso & DMVspace οι ομάδες των μαθητών
Στην προσπάθεια αυτή συμμετείχαν δύο ομάδες μαθητριών, τέσσερις μαθήτριες της Β’ Γυμνασίου και τρεις μαθήτριες της Γ’ Γυμνασίου. Μέντορας των ομάδων ήταν ο εκπαιδευτικός του 3ου Γυμνασίου Κωνσταντίνος Ρίζος (Φυσικός) ενώ οι δύο ομάδες επέλεξαν τα ονόματα Aldezoso και DMVspace. Η κατασκευή των προγραμμάτων των ομάδων ξεκίνησε το Δεκέμβριο του 2023 και ολοκληρώθηκε το Φεβρουάριο του 2024.

Οι φάσεις κατασκευής των προγραμμάτων
Οι φάσεις κατά τις οποίες κατασκευάστηκε το πρόγραμμα ήταν τρεις. Αρχικά, υπήρχε η συζήτηση της Φυσικής για τον τρόπο με τον οποίο θα γίνει ο υπολογισμός της ταχύτητας του ISS ως πηλίκο της απόστασης που διένυσε όσο λαμβάνονταν οι φωτογραφίες από τον η/υ Raspberry Pi του ISS δια το χρόνο κίνησής του (αυτό διδάσκεται στη Β’ Γυμνασίου). Επίσης, έγινε συζήτηση για τη χρήση των μαθηματικών που απαιτούνταν. Δεδομένου ότι πρόκειται για πείραμα, έγινε μια αναφορά στην πειραματική διαδικασία με υπολογισμό πολλών ταχυτήτων (μία για κάθε ζευγάρι διαδοχικών φωτογραφιών) και στη συνέχεια ο υπολογισμός της μέσης τιμής (αυτό διδάσκεται στην Α’ Γυμνασίου). Όλα αυτά αποτυπώθηκαν στο πρόγραμμά που κατασκευάστηκε.

Ακολούθησε η κατασκευή του προγράμματος που περιείχε τη διαδικασία στην οποία έπρεπε να γίνει ο χειρισμός της κάμερας, ώστε να ληφθούν φωτογραφίες, και από την ανάγνωση των δεδομένων τους να υπολογιστεί η απόσταση και ο χρόνος. Για αυτό τον λόγο ήταν απαραίτητο να μάθουμε εκτός από την Python και διάφορες βιβλιοθήκες που ήταν αναγκαίο να χρησιμοποιηθούν. Ευτυχώς υπάρχει μια ιστοσελίδα από την ESA και πήραμε πολλές πληροφορίες για τα παραπάνω.

Τέλος, δεδομένου ότι ο χρόνος των αστροναυτών είναι πολύτιμος στο διάστημα, υπήρχαν πολλοί κανόνες και περιορισμοί όπως ο αριθμός των φωτογραφιών ή το χρονικό περιθώριο χρήσης της κάμερας). Για να γίνουν όλα τα παραπάνω, τα παιδιά έμαθαν επίσης να χρησιμοποιούν έναν editor της γλώσσας Python και να εγκαθιστούμε τα απαραίτητα πρόσθετα προγράμματα σ’ αυτόν.

Με το συνδυασμό Φυσικής, Τεχνολογίας (Πληροφορικής), χρήσης μηχανών (φωτογραφική μηχανή του Raspberry Pi) και Μαθηματικών μπορούμε να υποστηρίξουμε ότι η δράση αυτή χαρακτηρίζεται ως STEM (Science Technology Engineering Mathematics).

Το χρονικό της ολοκλήρωσης και τα αποτελέσματα
Τα προγράμματα (ένα για κάθε ομάδα) ολοκληρώθηκαν και υποβλήθηκαν για έλεγχο στην ESA στις 11 Φεβρουαρίου. Στις 16 Μαΐου έλαβαν ένα email το οποίο μεταξύ άλλων ενημέρωνε ότι τα προγράμματα εκτελέστηκαν στον ISS και συγκέντρωσαν τα δεδομένα.

Στις 10 Ιουνίου έλαβαν τις βεβαιώσεις συμμετοχής στο Mission Space Lab. Σε αυτές περιλαμβάνεται η ώρα και οι γεωγραφικές συντεταγμένες στις οποίες «έτρεξαν» τα προγράμματα που έστειλε το 3ο Γυμνάσιο Κομοτηνής στο διάστημα. Το πρόγραμμα των DMVspace έτρεξε κοντά στη Νότια Αφρική πάνω από τον Ατλαντικό Ωκεανό και το πρόγραμμα των aldezoso έτρεξε πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό.

Μαζί έλαβαν το αρχείο με τα αποτελέσματα που εξήγαγε το πρόγραμμα της κάθε ομάδας, καθώς και μερικές φωτογραφίες που ελήφθησαν από το πρόγραμμα. Δυστυχώς, και τα δύο προγράμματα «έτρεξαν» πάνω από τους ωκεανούς και φαίνονται μόνο σύννεφα και θάλασσα.

Έτσι, δεν ξέρουμε την ακρίβεια της μέτρησης καθώς μπορεί η κίνηση των νεφών να επηρέασε το αποτέλεσμα. Όμως, αυτό έχει λίγη σημασία.

Τα αποτελέσματα των μετρήσεών μας καταγράφηκαν σε δύο αρχεία με το όνομα result όπως είχε οριστεί από τα προγράμματα που στείλαμε.

Η ομάδα Aldezoso βρήκε την ταχύτητα του διαστημικού σταθμού 9,04 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Η ομάδα DMVspace βρήκε την ταχύτητα του διαστημικού σταθμού 14,83 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.