Četrdeset starijih srednjoškolaca putovalo je iz cijele države u Washington, DC, ovog tjedna za Intelovu Science Talent Search 2010, program Društva za znanost i javnost. Dok su ovdje, studenti su predstavili svoje projekte krugovima sudaca na Nacionalnoj akademiji znanosti. I večeras će Intel objaviti koji su studenti osvojili nagrade (među njima i glavna nagrada od 100.000 dolara).
Nedavno sam s dvojicom finalista razgovarao o njihovim projektima: jedan o softveru koji bi mogao omogućiti svemirskim brodovima da leti kroz svemir s malo goriva, a drugi o opasnim učincima paljenja unutarnjih svijeća na kvalitetu zraka.
Erika Debenedictis, Albuquerque, New Mexico: "Putovanje međuplanetarnim velesilama: autonomni navigacijski sustav svemirskog broda "
Debenedictis je godinama željela biti astronaut, ali kad je pročitala članak o "Međuplačnom superveleslalomu", postala je znatiželjna o vozilima koja prevoze astronaute. U članku se objašnjava teorija koja stoji iza međuplanetarne prometne mreže, skupa putova kroz svemir koji omogućuje svemirskim letjelicama putovanje s vrlo malo energije. Koristeći staze, svemirske letjelice mogu se kretati oko Sunčevog sustava s malo goriva ili bez njega. Umjesto toga, oni se kreću po orbiti koristeći gravitaciju i kretanje planeta, poput jedrilice mogu jedriti koristeći samo oceanske struje i vjetar.
Svemirske letjelice koristile su se niskoenergetske rute za navigaciju svemirom i prije, najzapaženije kad je Japan spasio Hitnu lunarnu misiju 1991. godine, a također i u NASA-inoj misiji Genesis koja orbitira oko Sunca i Zemlje na jednom od putova ITN-a za prikupljanje čestica sunčevog vjetra. Ali Debenedictis kaže kako se metoda nikad nije koristila posebno za putovanje na druge planete. Ovo je područje istraživanja izgubilo većinu svog financiranja u proteklom desetljeću, što znači da se istraživanje niskoenergetskih ruta gotovo zaustavilo.
Cilj joj je oživjeti.
Sateliti često koriste niskoenergetske rute za putovanje kroz svemir, kaže Debenedictis, koristeći mogućnost zadržavanja stanica (metode poput ionskog potisnika ili solarnog jedra za održavanje svemirskog broda u određenoj orbiti) što im omogućuje neprekidno pokretanje kroz svemir.
Debenedictis je dizajnirao softverski program temeljen na ovom konceptu. Kad se koristi na svemirskom brodu, softver bi mogao pomoći satelitima ili svemirske letjelice ostati na jednom od putova ITN-a s malo i bez goriva. A na temelju izračuna Debenedictis, njezin bi program mogao uštedjeti svemirsku industriju na troškovima goriva za njihove satelite i svemirske letjelice i možda čak smanjiti vrijeme potrebno za putovanje između planeta - recimo, od Zemlje do Mjeseca Jupitera - u pola.
Debenedictics razgovara s tvrtkom Boeing s nadom da će pokrenuti njezin softver na njihovoj opremi, kako bi vidjeli kako će sateliti i druge svemirske letjelice reagirati na njezinu opremu metode zadržavanja stanica. Umjesto astronauta, sada želi biti zrakoplovni inženjer kako bi mogla nastaviti sa svojim istraživanjima i pretvoriti u niskoenergetske orbite stvarnost.
"Nitko trenutno ne financira niskoenergetske orbite, ali mislite da je ovo cool područje koje još nije promišljeno", rekla je. "Ovo je pravo vrijeme da budem ovdje."
Otana Jakpor, Riverside, Kalifornija: "Zagađenje zraka u zatvorenom prostoru: usporedba emisija sitnih čestica (PM 2.5) iz parafinskih i sojinih svijeća."
Mnogi se u kalifornijskoj državi Otana Jakpor brinu zbog zagađenja zraka na otvorenom. Ali oni bi trebali biti jednako zabrinuti zbog onečišćenja unutar svojih domova, kaže Jakpor.
Svake godine oko 2, 4 milijuna ljudi širom svijeta umire od bolesti povezanih sa zagađenjem zraka, prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji. Veliki dio te izloženosti onečišćenju događa se u zatvorenom prostoru.
Inspiriran majkom, koja ima tešku astmu, Jakpor je proveo nekoliko godina proučavajući zagađenje zraka u zatvorenom prostoru. Njezin najnoviji projekt ispituje čestice koje se oslobađaju unutarnje svijeće načinjene od soje i parafina. Ono što čini sitne čestice, poput onih oslobođenih u svijećama, toliko opasnim je njegova mala veličina, kaže Jakpor. Budući da su takve sitne čestice, utječu više nego na samo disanje. Čestice mogu ići duboko u dišni put i odatle u krvotok, i uzrokuju srčani udar i rak.
Koristeći zračni monitor s kalifornijskog sveučilišta u Riversideu, Jakpor je u vlastitom domu testirao parafinske i sojine svijeće, mjereći količinu sitnih čestica u zraku prije paljenja svijeća, dok su ih zapalili i nakon što su ih ugasili.
Otkrila je da jedna parafinska svijeća može proizvesti čak 50 puta više sitnih čestica (PM 2, 5) od sojine svijeće. Otkrila je i da nafta od voska za svijeće, nusproizvod goruće svijeće, ima sličnosti s dizelskim ispuhom - poznatim kancerogenom. Nacionalni standard kvalitete zraka za krute čestice, kao što je dizel, je 35 mikrograma po metru kubno u trajanju od 24 sata. Parafinska svijeća koju je Jakpor proučavao ispuštala je 52 mikrograma po metru kubiku u istom vremenskom razdoblju.
"Ne želim da se ljudi plaše i misle da više ne mogu kupiti svijeće, ali mislim da je važno da ljudi imaju znanje i informacije o tome što kupuju", kaže Jakpor.
Ali znati što kupujete je teško jer mnoge svijeće nemaju naljepnice. Čak bi i svijeće označene sojom mogle pomiješati parafin, kaže Jakpor, a postoji još nekoliko faktora koji mogu utjecati na PM 2, 5, poput mirisa ili metala u fitilima.
To su čimbenici koje Jakpor želi proučiti u budućnosti. U međuvremenu, aktivna je kao glasnogovornica Američkog udruženja pluća, svjedočeći na saslušanjima o okolišu o svojim istraživanjima. "Volim da mogu ići i učiniti da se moj glas čuje", kaže ona.
