Сорок старшеклассников на этой неделе отправились со всей страны в Вашингтон, округ Колумбия, на программу Intel Science Talent Search 2010 от Общества науки и общественности. В то время как здесь студенты представили свои проекты раундам судей в Национальной академии наук. А сегодня вечером Intel объявит, какие студенты получили награды (среди них главный приз в 100 000 долларов).
Недавно я поговорил с двумя финалистами об их проектах: один о программном обеспечении, позволяющем космическим кораблям летать в космосе с небольшим количеством топлива, а другой об опасном воздействии горящих свечей в помещении на качество воздуха.
Эрика Дебендиктис, Альбукерке, Нью-Мексико: «Путешествие по межпланетной супермагистрали: автономная навигационная система космического корабля»
Дебенедиктис хотела стать космонавтом в течение многих лет, но когда она прочитала статью о «Межпланетной супермагистрали», ей стало любопытно, какие машины перевозят астронавты. В статье объясняется теория межпланетной транспортной сети, набора путей в пространстве, которые позволяют космическим кораблям путешествовать с очень небольшим количеством энергии. Используя пути, космический корабль может перемещаться по солнечной системе практически без топлива. Вместо этого они перемещаются по орбитам, используя гравитацию и движение планет, подобно тому, как парусник может плавать, используя только океанские течения и ветер.
Космические корабли использовали маршруты с низкой энергией для навигации в космосе, прежде всего, когда Япония спасла свою лунную миссию в Хитене в 1991 году, а также в миссии НАСА Genesis, которая вращается вокруг Солнца и Земли на одном из путей ITN для сбора частиц солнечного ветра. Но Debenedictis говорит, что этот метод никогда не использовался специально для путешествий на другие планеты. Эта область исследований потеряла большую часть своего финансирования за последнее десятилетие, что означает, что исследования на маршрутах с низким энергопотреблением почти прекратились.
Ее цель - оживить это.
По словам Дебенедициса, спутники часто используют маршруты с низким энергопотреблением для путешествий в космосе, используя способность удерживать станции (методы, такие как ионный двигатель или солнечный парус, для удержания космического корабля на определенной орбите) это дает им постоянное движение в пространстве.
Debenedictis разработал программное обеспечение, основанное на этой концепции. При использовании на космическом корабле программное обеспечение может помочь спутникам или космический корабль остаться на одном из путей ITN практически без топлива. И, основываясь на расчетах Дебенедиктиса, ее программа может сэкономить космической промышленности миллионы долларов на расходах топлива для их спутников и космических кораблей и даже сократить время, необходимое для перемещения между планетами, скажем, от Земли до спутников Юпитера. половина.
Debenedictics разговаривает с компанией Boeing с надеждой запустить ее программное обеспечение на своем оборудовании, чтобы увидеть, как спутники и другие космические корабли будут реагировать на его Методы хранения станции. Вместо космонавта она теперь хочет стать инженером аэрокосмической промышленности, чтобы она могла продолжить свои исследования и сделать низкоэнергетические орбиты реальностью.
«Никто сейчас не финансирует низкоэнергетические орбиты, но думаю, что это крутая область, которая еще не разобралась», - сказала она. «Это хорошее время для меня, чтобы быть рядом».
Отана Джакпор, Риверсайд, Калифорния: «Загрязнение воздуха внутри помещений: сравнение выбросов мелкодисперсных частиц (PM 2.5) от парафиновых и соевых свечей».
Многие люди в штате Калифорния Отана Джакпор беспокоятся о загрязнении воздуха на открытом воздухе. Но они должны так же беспокоиться о загрязнении внутри своих домов, говорит Джакпор.
По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно в мире около 2, 4 миллиона человек умирают от болезней, связанных с загрязнением воздуха. Большая часть этого воздействия загрязнения происходит в помещении.
Вдохновленная своей матерью, которая страдает тяжелой астмой, Джакпор провела несколько лет, изучая загрязнение воздуха внутри помещений. В ее последнем проекте рассматриваются частицы, выделяемые комнатными свечами из сои и парафина. По словам Джакпора, мелкие твердые частицы, такие как то, что выделяется из свечей, так опасны из-за их небольшого размера. Поскольку они такие крошечные частицы, они влияют не только на дыхание. Частицы могут проникать глубоко в дыхательные пути и оттуда в кровоток, а также вызвать сердечные приступы и рак.
Используя воздушный монитор из Калифорнийского университета в Риверсайде, Джакпор проверила парафиновые и соевые свечи в своем собственном доме, измерив количество мелких твердых частиц в воздухе перед тем, как зажечь свечи, зажечь их и после того, как они были потушены.
Она обнаружила, что одна парафиновая свеча может производить в 50 раз больше мелких частиц (PM 2, 5), чем соевая свеча. Она также обнаружила, что воск восковой нефти, являющийся побочным продуктом горящей свечи, имеет сходство с выхлопом дизеля - известным канцерогеном. Национальный стандарт качества воздуха для твердых частиц, таких как дизельное топливо, составляет 35 микрограммов на метр в сутки в течение 24 часов. Парафиновая свеча, которую изучал Якпор, высвобождала 52 микрограмма на кубометр за тот же период времени.
«Я не хочу, чтобы люди испугались и думали, что больше не могут покупать свечи, но я думаю, что важно, чтобы у людей были знания и информация о том, что они покупают», - говорит Джакпор.
Но знать, что вы покупаете, сложно, потому что у многих свечей нет этикеток. Джакпор говорит, что даже в свечах, помеченных как соя, можно смешать парафин, и есть несколько других факторов, которые могут повлиять на PM 2.5, например, ароматы или металл в фитилях.
Это факторы, которые Jakpor хочет изучать в будущем. В то же время она является активным представителем Американской ассоциации легких, выступая на экологических слушаниях о своих исследованиях. «Мне нравится быть в состоянии пойти и сделать мой голос услышанным», - говорит она.
