Førti ungdomsskoleelever har reist fra hele landet til Washington, DC, denne uken for Intels Science Talent Search 2010, et program fra Society for Science & the Public. Mens de er her, har studentene presentert prosjektene sine for runder med dommere ved National Academy of Sciences. Og i kveld kunngjør Intel hvilke studenter som har vunnet priser (blant dem en toppremie på $ 100.000).
Jeg snakket nylig med to av finalistene om prosjektene deres: en om programvare som kunne tillate romfartøyer å fly gjennom verdensrommet med lite drivstoff, og en annen om de farlige effektene av å brenne innendørslys på luftkvalitet.
Erika Debenedictis, Albuquerque, New Mexico: “Reise den interplanetære motorveien: Et autonomt romfartsnavigasjonssystem”
Debenedictis ønsket å være astronaut i årevis, men da hun leste en artikkel om "Interplanetary Superhighway", ble hun nysgjerrig på kjøretøyene som bar astronauter. Artikkelen forklarte teorien bak Interplanetary Transport Network, et sett med traséer gjennom verdensrommet som gjør at romfartøy kan reise med veldig lite energi. Ved hjelp av stiene kan romskip bevege seg rundt solsystemet med lite eller ingen drivstoff. I stedet navigerer de i bane ved hjelp av tyngdekraften og bevegelsen av planeter, som en seilbåt kan seile med bare havstrømmer og vind.
Romfartøy har brukt ruter med lav energi for å navigere i rommet før, mest minneverdig da Japan reddet Hiten-månemisjonen i 1991, og også i NASAs Genesis-oppdrag, som går i bane rundt Solen og Jorden på en av ITN-banene for å samle solvindpartikler. Men Debenedictis sier at metoden aldri ble brukt spesielt for å reise til andre planeter. Dette forskningsområdet har mistet mesteparten av bevilgningen det siste tiåret, noe som betyr at forskning på ruter med lavenergi nesten har stoppet opp.
Målet hennes er å gjenopplive det.
Satellitter bruker ofte lavenergiruter for å reise gjennom verdensrommet, sier Debenedictis, ved å bruke evne til å holde stasjon (metoder som en ion-thruster eller solseil for å holde et romfartøy i en bestemt bane) som gir dem kontinuerlig fremdrift gjennom rommet.
Debenedictis designet et program basert på dette konseptet. Når den brukes på et romskip, kan programvaren hjelpe satellitter eller romskip hold deg på en av ITNs veier med lite eller ingen drivstoff. Og basert på Debenedictis 'beregninger, kan programmet hennes spare romindustrien millioner av dollar i drivstoffkostnader for satellittene og romfartøyene og kan til og med kutte tiden det tar å reise mellom planeter - si fra jorden til månene til Jupiter - i halv.
Debenedictics snakker med Boeing Company med håp om å kjøre programvaren hennes på utstyret deres, for å se hvordan satellitter og annet romfartøy ville reagere på dets stasjonsholdingsmetoder. I stedet for en astronaut, ønsker hun nå å være en romfartsingeniør slik at hun kan fortsette forskningen og gjøre lavenergibaner til virkelighet.
"Ingen finansierer lavenergibaner akkurat nå, men synes dette er et kult område som ikke har blitt funnet ut ennå, " sa hun. "Dette er en god tid for meg å være i nærheten."
Otana Jakpor, Riverside, California: "Innendørs luftforurensning: En sammenligning av utslipp av fine partikler (PM 2.5) fra parafin og soyelys."
Mange mennesker i Otana Jakpors hjemstat i California har bekymret seg for utendørs luftforurensning. Men de burde være like bekymret for forurensning i sine egne hjem, sier Jakpor.
Hvert år dør rundt 2, 4 millioner mennesker over hele verden av sykdommer relatert til luftforurensning, ifølge Verdens helseorganisasjon. Mye av eksponeringen for forurensning skjer innendørs.
Inspirert av moren, som har alvorlig astma, har Jakpor brukt flere år på å studere luftforurensning innendørs. Hennes siste prosjekt undersøker partiklene som frigjøres av innendørslys laget av soya og parafin. Det som gjør fine svevestøv, som det som frigjøres fra stearinlys, så farlig er dets lille størrelse, sier Jakpor. Fordi de er så små partikler, påvirker de mer enn bare å puste. Partiklene kan gå dypt inn i luftveiene og derfra i blodstrømmen, og forårsake hjerteinfarkt og kreft.
Ved hjelp av en luftmonitor fra University of California i Riverside testet Jakpor både parafin- og soyastearinlys i sitt eget hjem, og målte mengden fin svevestøv i luften før hun brente lys, mens de brente dem og etter at de ble satt ut.
Hun fant ut at ett parafinlys kunne produsere så mye som 50 ganger mer fine partikler (PM 2, 5) enn et soyastearinlys. Hun fant også ut at stearinlysets voksolje, et biprodukt av det brennende stearinlyset, har likheter med dieseleksos - et kjent kreftfremkallende stoff. Den nasjonale luftkvalitetsstandarden for utendørs svevestøv, som diesel, er 35 mikrogram per kubikk i 24 timer. Parafinlyset Jakpor studerte frigjorde 52 mikrogram per kubikk i løpet av samme periode.
"Jeg vil ikke at folk skal bli redde og tro at de ikke kan kjøpe lys lenger, men jeg tror det er viktig at folk har kunnskap og informasjon om hva de kjøper, " sier Jakpor.
Men å vite hva du kjøper er vanskelig fordi mange lys ikke har etiketter. Selv stearinlys merket som soya kan ha blandet parafin i seg, sier Jakpor, og det er flere andre faktorer som kan påvirke PM 2.5, som dufter eller metall i veken.
Dette er faktorer som Jakpor ønsker å studere i fremtiden. I mellomtiden er hun aktiv som talsperson for American Lung Association, og vitner om miljøhøringer om forskningen sin. "Jeg liker å kunne gå og høre stemmen min, " sier hun.
