Школьник Кайсар из лицея № 8 Павлодара совместно с учителем физики Жасуланом Мендыбаевым представили собственный проект дрона для анализа воды на областном конкурсе научных разработок «Зерде».
Что произошло
Команда разработала прототип беспилотного аппарата, способного оперативно проверять состояние водоёмов. По словам Жасулана Мендыбаева, идея возникла после обсуждения с учеником: родители Кайсара применяют дроны в сельском хозяйстве, и школьник проявил интерес к возможностям техники для охраны окружающей среды.
Экологический контекст
Проблемы загрязнения водоёмов касаются каждого: от сточных вод до промышленных выбросов и удобрений. Поэтому команда решила сфокусироваться на экологическом мониторинге воды с помощью современных разработок.
Актуальность такой работы усиливается на фоне экологических инициатив в регионах и постоянного внимания общества к качеству воды.
Особенности разработки
Создать работающий прототип оказалось непросто: главная сложность заключалась в надёжной интеграции тестирующего оборудования с дроном. Над этим помогла 3D-печать, позволившая создать необходимые крепления.
В итоге команда получила устройство дешевле промышленных аналогов. Прототип можно использовать для профилактики и контроля загрязнения водоёмов, а также в образовательных и научных целях.
Полевые испытания и результаты
Эксперименты команда проводила на трёх озёрах Баянаульского района (Жасыбай, Торайгыр, Сабандыколь), а также на реке Иртыш в районе села Майское и Усолка. Дрон оснащён онлайн-анализатором, который опускается в воду, передаёт значения на компьютер или смартфон и возвращается обратно.
Данные показали, что показатели воды в озёрах немного превышают нормы, но не критично. В реках качество воды соответствовало санитарным стандартам. Так, в озере Жасыбай зафиксировали уровень pH 9 и общую минерализацию (TDS — total dissolved solids, общее содержание растворённых твёрдых веществ) 931 мг/л — оба значения выше нормы для питьевой воды. Концентрация нитратов составила 49 мг/л при допустимых 45 мг/л, а нефтепродукты — 0,15 мг/дм³ (при норме до 0,1 мг/дм³).
Взгляд в будущее
По словам Кайсара, интерес к проекту обусловлен сочетанием экологии, машиностроения и географии: «Мне интересно, как новые технологии помогают защищать природу и поддерживать чистоту воды».
Наставник школьника, Жасулан Мендыбаев, известен также авторством учебного пособия «Инфографика физики». В 2019 году он презентовал его президенту Касым-Жомарту Токаеву во время визита главы государства в регион. Президент отметил важность научного подхода к образованию и развитию познавательных дисциплин.
Значимость проекта
Команда намерена доработать своё устройство и рассмотреть возможности коммерциализации решения. Масштабирование подобных технологий способно улучшить систему экологического мониторинга, а также поддержать тренд на развитие инноваций в области чистых технологий в Казахстане.