https://frosthead.com

Az amerikai fiatal tudósok fejében

Negyven középiskolás idős ember utazott az ország minden tájáról Washington DC-be, ezen a héten az Intel Science Talent Search 2010 programjára, amelyet a Tudomány és a nyilvánosság társasága rendez. Itt tartózkodva a hallgatók bemutatták projektjeiket a Nemzeti Tudományos Akadémia bírói fordulóinak. Ma este az Intel bejelenti, hogy mely hallgatók nyertek díjat (köztük 100 000 dolláros fődíjat).

Nemrég beszéltem két döntősökkel a projektjükről: az egyik olyan szoftverről szól, amely lehetővé tenné, hogy az űrhajók kevés üzemanyaggal repüljenek át az űrben, a másik pedig a beltéri gyertyák égésének a levegő minőségére gyakorolt ​​veszélyes hatásairól.

Erika Debenedictis, Albuquerque, Új-Mexikó: „A bolygóközi autóút mentén : Autonóm űrhajó navigációs rendszer”

Debenedictis évek óta űrhajósnak akart lenni, de amikor elolvasta egy cikket az "Interplanetary superhighway" -ről, kíváncsi lett az űrhajósokat szállító járművekre. A cikk elmagyarázta az Interplanetary Transport Network mögött meghúzódó elméletet, az űrben áthaladó utak sorozatát, amely lehetővé teszi az űrhajók számára, hogy nagyon kevés energiával utazzanak. A pályák felhasználásával az űrhajók kevés üzemanyaggal vagy anélkül mozoghatnak a Naprendszer körül. Ehelyett a gravitáció és a bolygók mozgásának köszönhetően navigálnak a pályára, mintha egy vitorlás csak az óceáni áramok és a szél segítségével vitorlázhat.

Az űrhajók korábban alacsony energiájú útvonalakat használtak a térben való navigáláshoz, leginkább emlékezetesen, amikor Japán megmentette a Hiten-holdi misszióját 1991-ben, valamint a NASA Genesis missziója során is, amely a Napot és a Földet kering az ITN egyik útvonalán, hogy összegyűjtse a napszélrészecskéket. De Debenedictis szerint a módszert soha nem használták kifejezetten más bolygókra való utazáshoz. Ez a kutatási terület elvesztette finanszírozásának nagy részét az elmúlt évtizedben, ami azt jelenti, hogy az alacsony energiafelhasználású útvonalakon végzett kutatások majdnem leálltak.

Célja az, hogy újjáéledje.

A műholdak gyakran alacsony energiájú útvonalakat használnak az űrben történő átutazáshoz - állítja Debenedictis, állomásfenntartó képességgel (olyan módszerek, mint egy ioncsigolyó vagy napelemes vitorla, hogy űrhajót tartsanak egy adott pályán) ami folyamatos meghajtást ad nekik az űrben.

A Debenedictis ezen koncepció alapján tervezett egy szoftverprogramot. Ha űrhajón használják, a szoftver segíthet a műholdakban vagy űrhajó maradjon az ITN egyik útján kevés üzemanyaggal. És a Debenedictis számításai alapján programja millió dollárt takaríthat meg az űripar számára műholdaik és űrhajóinak üzemanyagköltségein, és csökkentheti a bolygók közötti - például a Földről a Jupiter holdjaira - történő utazáshoz szükséges időt is. fél.

A debenediktikusok beszélnek a Boeing társasággal annak reményében, hogy szoftverét a felszerelésükön futtatják, hogy megnézzék, hogyan reagálnak a műholdak és más űrhajók állomásvezetési módszerek. Űrhajós helyett most repülőgép-mérnök akar lenni, hogy folytathassa kutatását és valósággá váljon az alacsony energiájú pályákon.

"Jelenleg senki sem finanszíroz alacsony energiájú pályákat, de gondolom, hogy ez egy remek terület, amelyre még nem derült fény." - mondta. "Ez a megfelelő idő számomra, hogy körül lehessen."

Otana Jakpor, Riverside, Kalifornia: „Beltéri levegőszennyezés: a paraffin- és szójagyertyák finom részecskéinek (PM 2.5) kibocsátásának összehasonlítása.”

Kaliforniai Otana Jakpor otthonában sok ember aggódik a kültéri levegőszennyezés miatt. De ugyanolyan aggódniuk kellene a saját otthonukban lévő szennyeződés miatt - mondja Jakpor.

Az Egészségügyi Világszervezet szerint évente körülbelül 2, 4 millió ember hal meg a levegőszennyezésből származó betegségekben. A szennyezésnek való kitettség nagy része beltéri területeken történik.

A súlyos asztmájában édesanyja ihlette Jakpor évekig a beltéri levegőszennyezés tanulmányozását. Legutóbbi projektje a szójaból és a paraffinból készült beltéri gyertyák által kibocsátott részecskéket vizsgálja. Ami a finom részecskéket, például a gyertyákból szabadul fel, olyan veszélyes, hogy kicsi, mondja Jakpor. Mivel ezek olyan apró részecskék, nem csupán a légzést érintik. A részecskék mélyen bejuthatnak a légzőrendszerbe, onnan a véráramba, és szívrohamot és rákot okozhatnak.

A Jakpor a kaliforniai Riverside-i egyetemen lévő légkontroll segítségével megvizsgálta a paraffin és a szója gyertyákat egyaránt saját otthonában, megmérve a finom részecskék mennyiségét a levegőben, mielőtt a gyertyákat elégette, miközben elégette és kioltotta őket.

Megállapította, hogy egy paraffin gyertya akár 50-szer több finom részecskét (PM 2, 5) képes előállítani, mint egy szójagyertya. Azt is megállapította, hogy a gyertyák viaszolajja, amely az égő gyertya mellékterméke, hasonlít a dízel kipufogógázhoz - egy ismert rákkeltő anyag. A kültéri részecskékre, mint például a dízelolajra vonatkozó nemzeti levegőminőségi norma 35 mikrogramm méterenként, 24 órán át kockára vetve. A Jakpor által vizsgált paraffin gyertya méterenként 52 mikrogramot szabadított fel ugyanabban az időszakban.

"Nem akarom, hogy az emberek megijedjenek, és azt gondolják, hogy már nem vásárolhatnak gyertyákat, de fontosnak tartom, hogy az emberek tudással és információval rendelkezzenek arról, amit vásárolnak" - mondja Jakpor.

De tudni, mit vásárol, trükkös, mert sok gyertyán nincs címke. Jakpor szerint még a szója címkével ellátott gyertyákban paraffint is be lehet keverni, és számos más tényező befolyásolhatja a PM 2.5-t, például illatanyagok vagy fém a dalokban.

Ezeket a tényezőket Jakpor tanulmányozni akarja a jövőben. Időközben az American Lung Association szóvivőjeként tevékenykedik, kutatásainak környezeti meghallgatásain tanúskodik. "Szeretek menni és hallgatni a hangomat" - mondja.

Az amerikai fiatal tudósok fejében