https://frosthead.com

Вътре в умовете на американските млади учени

Четиридесет възрастни ученици са пътували от цялата страна до Вашингтон, окръг Колумбия, тази седмица за Intel Talent Search 2010, програма на Обществото за наука и общество. Докато са тук, студентите са представили проектите си пред кръгове съдии в Националната академия на науките. И тази вечер Intel ще обяви кои студенти са спечелили награди (сред тях и топ награда от 100 000 долара).

Наскоро говорих с двама от финалистите за техните проекти: един за софтуер, който би могъл да позволи на космическите кораби да летят в космоса с малко гориво и друг за опасните ефекти от изгарянето на свещи на закрито върху качеството на въздуха.

Ерика Дебенедиктис, Албукерке, Ню Мексико: „Пътуване на междупланетния супермагистрал: Автономна навигационна система за космически кораби“

Дебенедиктис искаше да бъде астронавт години наред, но когато прочете статия за „Междупланетния суперхотел“, тя се заинтересува от превозните средства, които превозват астронавти. Статията обяснява теорията за междупланетарната транспортна мрежа, набор от пътеки през космоса, които позволяват на космическите кораби да пътуват с много малко енергия. Използвайки пътеките, космическите кораби могат да се движат около Слънчевата система с малко или никакво гориво. Вместо това те се движат в орбитите, използвайки гравитацията и движението на планетите, като платноходка може да плава, използвайки само океански течения и вятъра.

Космическите кораби са използвали нискоенергийни маршрути за навигация в космоса преди, най-запомнящо се, когато Япония спаси лунната мисия на Хитън през 1991 г., а също и в мисията Genesis на НАСА, която орбитира Слънцето и Земята по един от пътищата на ITN за събиране на частици от слънчевия вятър. Но Дебенедиктис казва, че методът никога не е използван специално за пътуване до други планети. Тази област на научните изследвания е загубила по-голямата част от финансирането си през последното десетилетие, което означава, че изследванията на нискоенергийните маршрути почти се спряха.

Целта й е да го съживи.

Сателитите често използват нискоенергийни маршрути, за да пътуват през космоса, казва Дебенедиктис, използвайки способността за поддържане на станции (методи като йонно тяло или слънчево платно за поддържане на космически кораб в определена орбита) което им дава непрекъснато задвижване през пространството.

Debenedictis разработи софтуерна програма, базирана на тази концепция. Когато се използва на космически кораб, софтуерът може да помогне на спътници или космически кораб останете на един от пътищата на ITN с малко или без гориво. И въз основа на изчисленията на Дебенедиктис, нейната програма би могла да спести на космическата индустрия милиони долари разходи за гориво за техните спътници и космически кораби и дори може да намали времето, необходимо за пътуване между планети - да речем, от Земята до луните на Юпитер - в наполовина.

Debenedictics разговаря с компанията Boeing с надеждата да пусне нейния софтуер на тяхното оборудване, за да види как сателитите и други космически кораби биха реагирали на нейното методи за поддържане на станции. Вместо астронавт, тя сега иска да бъде инженер по аерокосмическа дейност, за да може да продължи изследванията си и да направи орбитите с ниска енергия в реалност.

„В момента никой не финансира нискоенергийни орбити, но мислете, че това е готина зона, която все още не е разбрана“, каза тя. "Това е подходящото време за мен да съм наоколо."

Отана Джакпор, Ривърсайд, Калифорния: „Замърсяване на въздуха на закрито: сравнение на емисиите от фини прахови частици (PM 2.5) от парафинови и соеви свещи.“

Много хора в родния щат Калифорния на Отана Джакпор се притесняват от замърсяването на въздуха на открито. Но те трябва да са също толкова притеснени от замърсяването в собствените си домове, казва Джакпор.

Всяка година около 2, 4 милиона души по света умират от заболявания, свързани със замърсяването на въздуха, според Световната здравна организация. Голяма част от излагането на замърсяване се извършва на закрито.

Вдъхновен от майка си, която е с тежка астма, Джакпор прекарва няколко години в проучване на замърсяването на въздуха в закрити помещения. Последният й проект изследва частиците, отделяни от свещи на закрито, направени от соя и парафин. Това, което прави фините прахови частици, като това, освободено от свещите, толкова опасно е малкият му размер, казва Джакпор. Тъй като са толкова малки частици, те влияят повече от просто дишането. Частиците могат да отидат дълбоко в дихателните пътища и оттам в кръвния поток, и причиняват сърдечни пристъпи и рак.

Използвайки въздушен монитор от Калифорнийския университет в Ривърсайд, Джакпор тества както парафинови, така и соеви свещи в собствения си дом, измервайки количеството на фините прахови частици във въздуха, преди да запали свещи, докато ги запали и след като ги изгаси.

Тя откри, че една парафинова свещ може да произведе до 50 пъти повече фини частици (PM 2, 5) от соевата свещ. Освен това тя установи, че восъчният петрол на свещите, страничен продукт от горящата свещ, има сходства с дизеловите газове - известен канцероген. Националният стандарт за качество на въздуха за твърди прахови частици, като дизела, е 35 микрограма на метър, кубиран за 24 часа. Изследваната парафинова свещ Jakpor отдели 52 микрограма на метър куб. За същия период.

„Не искам хората да се плашат и мислят, че вече не могат да си купят свещи, но мисля, че е важно хората да имат знания и информация за това, което купуват“, казва Джакпор.

Но да знаеш какво купуваш е сложно, защото много свещи нямат етикети. Дори свещи, етикетирани като соя, биха могли да имат смесен с тях парафин, казва Джакпор, и има няколко други фактора, които могат да повлияят на ПМ 2, 5, като аромати или метал в фитили.

Това са фактори, които Jakpor иска да изучава в бъдеще. Междувременно е активна като говорител на Американската асоциация на белите дробове, като свидетелства на изслушвания в околната среда за своите изследвания. "Обичам да мога да отида и да чуя гласа си", казва тя.

Вътре в умовете на американските млади учени