Зачем нужна астрономия в школе?

- Нужно ли всем школьникам изучать астрономию как отдельную дисциплину? Да, безусловно, - считает Евгений Щербаков, астрофизик, сотрудник Московского планетария. - Причина кроется в большом объеме взаимосвязанной информации, которую невозможно внятно передать детям в виде отдельных «кусочков», разбросанных по курсам физики и географии. Хотя астрономия теснейшим образом связана с физикой и как наука позволила открыть множество общих физических законов, последние базируются на наблюдении конкретных небесных тел, расположенных на небе определенным образом (звезд, планет, спутников, галактик). В свою очередь, невозможно рассказать, где эти тела находятся, без связи с географией и преподавания основ сферической астрономии и систем астрономических координат, а также созвездий. Поэтому астрономия — это междисциплинарный, но тем не менее единый и неделимый школьный предмет.

Главный вклад астрономии в школе заключается в том, что это единственный предмет, который дает реальное, полноценное представление о том, где вообще мы живем и как устроена Вселенная. Астрономия - это лучшая прививка от лжи об устройстве мира, которая, к сожалению, сегодня часто встречается в СМИ и интернете. Дети получат основные знания о планетах и о том, как действие различных механизмов во Вселенной привело к эволюции самой Вселенной, Земли и, в конечном счете, человека.

Говоря о «приземленных» навыках, школьный курс астрономии в том виде, в котором он существовал раньше, давал ребятам базовые навыки определения своего географического положения по небесным телам, не говоря уже об ориентации по сторонам света. Это может показаться не столь необходимым в век вездесущих смартфонов и GPS, но в действительности эти системы очень хрупки и имеют множество слабых мест. Они уязвимы перед лицом стихийных бедствий и человеческого произвола. Кроме того, еще существуют места, где технологии по тем или иным причинам просто непрактичны.

Астрономия, как и биология с экологией - неисчерпаемая книга о доме, в котором мы живем. Все равно, что знать, где у тебя что лежит в квартире и что с чем связано. Это необходимо для жизни, а иначе человек становится глухим слепцом, который постоянно натыкается на стены... и на острые предметы.

Логично преподавать астрономию примерно в той же последовательности, в которой она развивалась исторически, чтобы каждая новая тема была связана с предыдущей. Вначале — элементарное ориентирование по звездному небу, знакомство с координатами и методами астрономии — наблюдения невооруженным глазом, телескопами и космическими аппаратами. Затем: а что там, на небе, собственно, светит? Тут уже возникают такие темы, как устройство Солнечной системы, устройство галактики, основы космологии. Предмет должен быть рассчитан минимум на два года, при этом в старших классах нужно делать упор на всеволновую, нейтринную и гравитационно-волновую астрономию, на спектроскопию и другие современные методы наблюдения. Кроме того, в этот период необходимо заложить понимание, что реальная астрономия — это знание физики, астрофотографии, умение корректно обрабатывать полученные наблюдения, программировать софт и модели.

Сейчас строго придерживаться этого «исторического» порядка уже не так легко, поскольку мы знаем больше об астрономии, чем раньше. Например, трудно говорить о самой Солнечной системе, не сравнивая ее с другими открытыми планетными системами, условия в которых зависят от типа звезд, вокруг которых они вращаются. Этой логики придерживаются такие известные пособия, как книги авторства Воронцова-Вельяминова и Страута, Галузо, Голубева и Шимбалева. В целом они современные, содержат практические задачи и лишь местами отстают. Но для школы наверняка потребуется другая, новая литература.

В школе дожны быть организованы «живые» наблюдения в телескопы. При этом не стоит забывать, что учитель должен быть «подкован» и заинтересован в теме. Без этого нельзя увлечь учеников. Ему нужно понимать, что астрономия сейчас развивается очень активно, и часто то, что еще вчера было неизвестно, сегодня уже не является тайной. Но самое главное — в школе должны быть организованы «живые» наблюдения в телескопы: без этого любое красивое изложение предмета потеряет связь с реальностью. От школы требуется лишь возможность и желание время от времени организовывать выездные уроки.

Подтверждение существования гравитационных волн коллаборациями LIGO и VIRGO и открытие группой Pale Red Dot планеты вокруг Проксимы Центавра, ближайшей к Солнцу звезды.

Первое из этих событий дало окончательное и бесповоротное подтверждение общей теории относительности, впервые позволило наблюдать слияние двух черных дыр и заложило первый камень в теоретический фундамент гравитационно-волновой астрономии, который разрабатывался на протяжении последних ста лет. Второе открытие обозначило первую реалистичную цель межзвездных путешествий и планету, о которой в последующие десятилетия мы, вероятнее всего, узнаем больше, чем о других внесолнечных планетах.

Если говорить о более далеких открытиях, то одним из самых интересных является обнаружение метановых морей на спутнике Сатурна Титане. Со времен его открытия в 1655 году про поверхность Титана практически ничего не было известно, ведь он постоянно покрыт непрозрачной атмосферой. И вот, когда в 2005 году радар станции Cassini приподнимает завесу с полюсов спутника, условия там оказываются воистину экзотическими — жидкий метан и этан с берегами из сверхтвердого льда и чего-то еще, до сих пор непонятного. Первые открытые реки, моря и пляжи за пределами Земли оказались образованы совершенно непривычными материалами! А вдруг и в них существует жизнь? Это один из ярчайших примеров того, сколь много неожиданных и поразительных вещей может таить в себе космос.

Конечно, в первую очередь с ней связаны сами астрономы, которые представляют из себя гораздо более разношерстную компанию, чем принято думать. Есть астрономы-наблюдатели и астрономы-теоретики, они могут специализироваться как на «привычных» планетах и звездах, так и на черных дырах и Вселенной.

Кроме того, велика и неразрывна связь астрономии с физикой. Часто трудно бывает понять, особенно в теоретических дисциплинах, где заканчивается астрономия и начинается физика и наоборот. Только астрономы могут проверить теории, которые продуцируют физики-теоретики, и подкинуть им новые загадки. Также сложно представить астрономию без космонавтики. Армия «прикладных» астрономов рассчитывает траектории космических аппаратов, а космонавты заучивают наизусть звездное небо, чтобы по четырем-пяти звездам, видным в иллюминаторе, определить ориентацию корабля.

Морякам, геологам, промысловикам, охотникам и любым специалистам, работающим вдали от цивилизации, тоже нужно знать звездное небо, чтобы не зависеть от работы систем навигации. С другой стороны, для той же навигации, а также геодезии и разведки полезных ископаемых, нужны сведения о структуре гравитационного поля Земли — ее изучают гравиметристы — это особая «порода» астрономов-геофизиков.

Другой спектр астрономических профессий связан с информацией об устройстве и состоянии Солнца, а также о его влиянии на Землю. Например, синоптикам и специалистам по климату такие данные нужны для прогноза погоды. Правильное понимание активности Солнца также необходимо всем, кто использует спутники и чувствительную электронику на Земле, — от телекоммуникационных компаний до вооруженных сил. Климатологи, к тому же, все чаще обращаются к изучению климата других планет, в первую очередь, нашей соседки Венеры, чтобы лучше понимать современные и прошлые изменения нашего климата. Эту информацию также дает астрономия.