Руководство для преподавателя: Пи в небе 10

В 10-м выпуске иллюстрированного набора задач «Пи в небе» учащиеся используют число Пи, чтобы рассчитать размер образца горной породы, собранного марсоходом «Персеверанс», сравнить чувствительность двух космических телескопов, определить состав астероида и выяснить какая часть Солнца будет закрыта во время солнечного затмения.

Плакат «Пи в небе 10» — загрузите PDF (для достижения наилучших результатов загрузите и распечатайте из Adobe Reader)

10 раздаточных материалов «Пи в небе» — загрузите PDF (для достижения наилучших результатов загрузите и распечатайте из Adobe Reader)

Ключ к ответу на «Пи в небе 10» – Скачать PDF

Раздаточные материалы с ответами на 10 вопросов «Пи в небе» — скачать PDF-файл (также доступен только в текстовом формате)

Студенческое соревнование «Пи в небе» (удобно для мобильных устройств, планшетов и программ чтения с экрана)

На этой иллюстрации показана концепция нескольких роботов, которые будут объединяться, чтобы доставлять на Землю образцы камней и почвы, собранные с поверхности Марса марсоходом НАСА Mars Perseverance. Изображение предоставлено: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт | › Полное изображение и подпись

Изображение из анимации, сравнивающей относительные размеры главного зеркала Джеймса Уэбба и главного зеркала Хаббла. Фото: НАСА/Центр космических полетов Годдарда. | › Полная анимация

На этой иллюстрации изображен богатый металлами астероид Психея, расположенный в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Авторы: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех/АГУ | + Полное изображение и подпись

На этой последовательности изображений показано кольцевое солнечное затмение, произошедшее в мае 2012 года. В правом нижнем кадре показано характерное кольцо или «кольцо» таких затмений. Подобное затмение будет видно из южной части Тихого океана 10 мая 2013 г. Фото: Brocken Inaglory, CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons | + Развернуть изображение

Марсоход НАСА Perseverance был разработан для сбора образцов горных пород, которые в конечном итоге будут доставлены на Землю в ходе будущей миссии. Отправлять объекты с Марса на Землю очень сложно, и мы никогда раньше этого не делали. Чтобы сохранить керны горных пород в первозданном виде во время путешествия на Землю, марсоход герметично запечатывает их внутри специально разработанной пробирки для образцов. Как только образцы будут доставлены на Землю, ученые смогут более внимательно изучить их с помощью оборудования, которое слишком велико для полета на Марс. В программе Tubular Tally учащиеся используют число «пи» для определения объема образца породы, собранного в одну пробирку.

Когда НАСА запустило космический телескоп «Хаббл» в 1990 году, учёные надеялись, что телескоп с его большим зеркалом и чувствительностью к ультрафиолетовому, видимому и ближнему инфракрасному свету раскроет тайны Вселенной с орбиты высоко над атмосферой. Действительно, их надежда стала реальностью. Открытия Хаббла, которые стали возможными отчасти благодаря его зеркалу, переписали учебники астрономии. В 2022 году следующая крупная обсерватория, космический телескоп Джеймса Уэбба, начала исследовать инфракрасную вселенную с помощью зеркала еще большего размера, расположенного за орбитой Луны. В курсе «Радиальное отражение» студенты используют число «пи», чтобы по-новому понять нашу способность заглядывать вглубь космоса, сравнивая площадь главного зеркала Хаббла с площадью главного зеркала Уэбба.

Астероид (16) Психея, вращающийся вокруг Солнца между Марсом и Юпитером, представляет особый интерес для ученых, поскольку его поверхность может быть металлической. Земля и другие планеты земной группы имеют металлические ядра, но они погребены глубоко внутри планет, поэтому их трудно изучать. Отправив космический корабль для изучения Психеи поближе, ученые надеются узнать больше о ядрах планет земной группы и истории нашей Солнечной системы. Вот тут-то и вступает в игру «Психея» НАСА. Миссия будет использовать специализированные инструменты для изучения состава «Психеи» с орбиты. Определение количества металла на астероиде — одна из ключевых задач миссии. В рамках курса «Математика металлов» учащиеся проведут собственное исследование строения астероида, используя число «пи» для расчета приблизительной плотности Психеи и сравнения ее с плотностью известных земных материалов.

14 октября 2023 года солнечное затмение будет видно в Северной и Южной Америке, когда Луна пройдет между Землей и Солнцем, закрывая свет Солнца с нашей точки зрения. Поскольку орбита Земли вокруг Солнца и орбита Луны вокруг Земли не являются идеальными кругами, расстояния между ними меняются на протяжении их орбит. В зависимости от этих расстояний область солнечного диска может быть полностью или частично заблокирована во время солнечного затмения. В курсе Eclipsing Enigma учащиеся получают представление о том, чего ожидать в октябре, используя число Пи, чтобы определить, какая часть солнечного диска будет затменна Луной и следует ли ожидать полного или кольцевого затмения.