Quaranta anziani delle scuole superiori hanno viaggiato da tutto il paese a Washington, DC, questa settimana per Intel Science Talent Search 2010, un programma della Society for Science & the Public. Mentre qui, gli studenti hanno presentato i loro progetti a gruppi di giudici presso la National Academy of Sciences. E stasera, Intel annuncerà quali studenti hanno vinto premi (tra cui un primo premio da $ 100.000).
Di recente ho parlato con due dei finalisti dei loro progetti: uno sui software che potrebbero consentire ai veicoli spaziali di volare nello spazio con poco carburante e un altro sugli effetti pericolosi della combustione di candele interne sulla qualità dell'aria.
Erika Debenedictis, Albuquerque, New Mexico: "In viaggio sulla superstrada interplanetaria: un sistema di navigazione autonomo per veicoli spaziali"
Debenedictis voleva fare l'astronauta da anni, ma quando lesse un articolo sulla "Superstrada interplanetaria", divenne curiosa dei veicoli che trasportavano gli astronauti. L'articolo ha spiegato la teoria alla base della rete di trasporto interplanetaria, una serie di percorsi attraverso lo spazio che consentono ai veicoli spaziali di viaggiare con pochissima energia. Utilizzando i percorsi, i veicoli spaziali possono spostarsi nel sistema solare con poca o nessuna energia. Invece, navigano in orbite usando la gravità e il movimento dei pianeti, come una barca a vela può navigare usando solo le correnti oceaniche e il vento.
I veicoli spaziali hanno utilizzato rotte a bassa energia per navigare nello spazio prima, soprattutto quando il Giappone ha salvato la sua missione lunare Hiten nel 1991, e anche nella missione Genesis della NASA, che sta orbitando attorno al Sole e alla Terra su uno dei percorsi ITN per raccogliere particelle di vento solare. Ma Debenedictis afferma che il metodo non è mai stato usato specificamente per viaggiare su altri pianeti. Quest'area di ricerca ha perso gran parte dei suoi finanziamenti negli ultimi dieci anni, il che significa che la ricerca sulle rotte a basso consumo energetico si è quasi fermata.
Il suo obiettivo è rilanciarlo.
I satelliti usano frequentemente rotte a bassa energia per viaggiare nello spazio, afferma Debenedictis, usando l'abilità di mantenere la stazione (metodi come un propulsore ionico o una vela solare per mantenere un veicolo spaziale in un'orbita specifica) che dà loro una propulsione continua attraverso lo spazio.
Debenedictis ha progettato un programma software basato su questo concetto. Se utilizzato su un veicolo spaziale, il software potrebbe aiutare i satelliti o veicoli spaziali rimanere su uno dei percorsi di ITN con poco o nessun carburante. E basato sui calcoli di Debenedictis, il suo programma potrebbe far risparmiare all'industria spaziale milioni di dollari in costi di carburante per i loro satelliti e veicoli spaziali e potrebbe anche ridurre il tempo necessario per viaggiare tra i pianeti - diciamo, dalla Terra alle lune di Giove - in metà.
Debenedictics sta parlando con la Boeing Company con la speranza di far funzionare il suo software sulle loro apparecchiature, per vedere come i satelliti e altri veicoli spaziali reagirebbero al suo metodi di mantenimento della stazione. Invece di un astronauta, ora vuole essere un ingegnere aerospaziale in modo da poter continuare le sue ricerche e trasformare in realtà le orbite a bassa energia.
"Nessuno sta finanziando orbite a bassa energia in questo momento, ma pensa che questa sia una zona interessante che non è stata ancora definita", ha detto. "Questo è un buon momento per me essere in giro."
Otana Jakpor, Riverside, California: "Inquinamento dell'aria indoor: un confronto tra le emissioni di particolato fine (PM 2.5) delle candele di paraffina e di soia".
Molte persone nello stato della California, Otana Jakpor, sono preoccupate per l'inquinamento dell'aria esterna. Ma dovrebbero essere altrettanto preoccupati per l'inquinamento all'interno delle proprie case, dice Jakpor.
Ogni anno circa 2, 4 milioni di persone in tutto il mondo muoiono per malattie legate all'inquinamento atmosferico, secondo l'Organizzazione mondiale della sanità. Gran parte di tale esposizione all'inquinamento si verifica al chiuso.
Ispirata da sua madre, che soffre di asma grave, Jakpor ha trascorso diversi anni a studiare l'inquinamento dell'aria indoor. Il suo progetto più recente esamina le particelle rilasciate da candele per interni a base di soia e paraffina. Ciò che rende le polveri sottili, come quelle rilasciate dalle candele, sono così pericolose le sue piccole dimensioni, afferma Jakpor. Poiché sono particelle così minuscole, influenzano più della semplice respirazione. Le particelle possono andare in profondità nel tratto respiratorio e da lì nel flusso sanguigno, e causare attacchi di cuore e cancro.
Usando un monitor dell'aria dell'Università della California a Riverside, Jakpor ha testato candele di paraffina e di soia nella sua casa, misurando la quantità di particelle sottili nell'aria prima di bruciare candele, mentre le bruciano e dopo che sono state spente.
Ha scoperto che una candela di paraffina potrebbe produrre fino a 50 volte più particelle fini (PM 2, 5) di una candela di soia. Ha anche scoperto che il petrolio di cera delle candele, un sottoprodotto della candela accesa, ha somiglianze con lo scarico diesel, un noto cancerogeno. Lo standard di qualità dell'aria nazionale per il particolato esterno, come il diesel, è di 35 microgrammi per metro cubo per 24 ore. Jakpor, la candela di paraffina studiata, ha rilasciato 52 microgrammi per metro cubo nello stesso periodo di tempo.
"Non voglio che le persone si spaventino e pensino che non possano più comprare candele, ma penso che sia importante che le persone abbiano conoscenze e informazioni su ciò che stanno acquistando", afferma Jakpor.
Ma sapere cosa stai acquistando è complicato perché molte candele non hanno etichette. Perfino le candele etichettate come soia potrebbero aver mescolato paraffina con loro, dice Jakpor, e ci sono molti altri fattori che potrebbero influenzare il PM 2.5, come profumi o metallo negli stoppini.
Questi sono i fattori che Jakpor vuole studiare in futuro. Nel frattempo, è attiva come portavoce dell'American Lung Association, a testimonianza di audizioni ambientali sulla sua ricerca. "Mi piace poter andare e far sentire la mia voce", dice.
