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¿Alguna vez te has preguntado si una esponja absorbe agua en el espacio de la misma manera que lo haría en tu fregadero?
Seis estudiantes en Academia preparatoria de ASU La Escuela Secundaria Politécnica lo hizo. Deaglan Salado, Hafsa Kaysan, Samantha Llagas, Elijah Linman, Ryan Robinson y Sawyer Ganes tendrán la oportunidad de averiguarlo a principios del próximo año cuando lancen su experimento al espacio en el próximo SpaceX Rocket operado por Blue Origin.
La oportunidad llegó después de que el equipo, que se hace llamar los hidrófobos, entrara en la Desafío estudiantil TechRise de la NASA y se convirtió en uno de los 57 equipos de más de 600 entradas para ganar un lugar en el viaje. El proyecto estudiará los efectos de la subgravedad sobre cómo las esponjas absorben agua, o no, mientras están en el espacio.
¿Cómo se les ocurrió la idea a los hidrófobos? Lluvia de ideas, dice el maestro Irvin Goutcher, quien enseña matemáticas, ciencias, STEM e ingeniería para los grados 9-12, vio el concurso y lo llevó a cada una de sus clases. Sawyer Ganes, estudiante de la clase de ingeniería y aprendizaje basado en proyectos de Goutcher, mencionó las esponjas.
“La idea se disparó y ganó terreno y complejidad”, dice el compañero de clase Deaglan Salado.
Juntos, los seis estudiantes de la clase de aprendizaje basado en proyectos refinaron la idea y escribieron un artículo titulado ¿Cómo reaccionarán las esponjas hidrofóbicas y no hidrofóbicas con el agua en microgravedad? y lo envió a la NASA.
“Cuando escuchamos por primera vez que nuestro proyecto fue elegido, fue muy emocionante”, dice el estudiante Elijah Linman. “Todos estábamos celebrando cuando nos enteramos de lo que había sucedido”.
Cumplir con los requisitos de SpaceX
Otras propuestas ganadoras incluyeron la medición de gases de efecto invernadero, la experimentación con sistemas de riego de granjas espaciales, la mitigación del polvo lunar, la exploración de la salud humana en el espacio y la comprensión de los efectos de la microgravedad en fenómenos físicos que van desde el comportamiento de las ondas en líquidos hasta la efectividad de la impresión por inyección de tinta. Cada equipo ganador recibe $1,500 para construir su experimento.
Proponer el experimento fue solo el comienzo. Ahora, los hidrófobos deben construirlo. El experimento de cada equipo debe caber en un contenedor de 4 x 4 x 8 pulgadas y no puede exceder el límite de peso de una libra de la NASA. El contenedor de Hydrophobes debe incluir dos esponjas, una rociada con spray hidrofóbico (o impermeabilizante), una jeringa, una placa base, dos cámaras pequeñas de solapa y tiras de luces LED.
El equipo todavía está trabajando para ajustar el tamaño de las cosas. Los artículos, una vez finalizados, encajarán en una caja de acrílico hecha a medida, donde permanecerán durante unos ocho meses hasta el lanzamiento.
El equipo ha consultado con científicos de la NASA durante todo el proceso para garantizar que su experimento cumpla con las especificaciones para el vuelo.
Además, los estudiantes deben programar un microcontrolador para rociar agua sobre las esponjas en microgravedad. Si todo sale bien, un pequeño motor impulsará una aguja para perforar la bolsa de agua y rociarla sobre las esponjas. Los sensores encenderán las luces y la cámara para grabarlo todo.
Para hacer esto, su microcontrolador tiene que comunicarse con la computadora de la NASA, que alimenta todo a bordo. Se les asigna solo 5 voltios de electricidad para completar la tarea.
El experimento aborda varios estándares ISTE
El vuelo durará unos 11 minutos con solo unos tres minutos de microgravedad, o ingravidez, cuando ocurra la magia. O no. Ese es exactamente el punto.
“Esa es la belleza del experimento. Todavía no sabemos qué mostrarán los resultados. Tenemos teorías e hipótesis. Solo queremos saber cuál es el efecto de la gravedad en eso”, dijo Goutcher. "¿Es la gravedad lo que atrae el agua hacia la esponja, o es el efecto que tiene la esponja con algún tipo de acción capilar donde absorberá el agua ya sea que haya '¿Es la gravedad o no?
Los estudiantes obtienen experiencia STEM del mundo real al diseñar, luego construir el experimento y escribir código para operar y recopilar datos. Todo invoca los Estándares ISTE de Diseñador Innovador, Constructor de Conocimiento, Pensador Computacional y, lo más importante, Aprendiz Empoderado.
“El tiempo lo es todo”, dice Goutcher. “Eso es parte de la emoción de trabajar con la NASA. Tenemos que reducir el tiempo, encajar todo en la caja y pesar menos de una libra. Tenemos que resolver el problema de todas estas cosas diferentes y encontrar una solución”.
El equipo está cerca de armar la caja, y quedan algunos elementos para reducir el tamaño. Una vez que el cohete regrese a la Tierra, la NASA enviará el contenedor a los estudiantes, suponiendo que el cohete aterrice sin destruir la evidencia. Potencialmente, la NASA podría aplicar los hallazgos para ayudar a los astronautas a ducharse en el espacio o regar las plantas.
Jennifer Snelling es una bloguera educativa con sede en Eugene, Oregón, que explora cómo la tecnología enriquece y mejora el aprendizaje. Foto de Charlie Leight/ASU News
