土豆發射器：3 位女孩、她們的土豆和國際空間站

本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點

你八年級看電影的時候，它激發你做了什麼？買一件拖地長的皮風衣？對星期六的留校有不切實際的期望？寫一份宣言，說明你的財產實際上擁有你？對於布法羅的三位年輕女性來說，一次電影之旅最終促成了她們在首都與一位宇航員的會面，並將一項實驗送入太空。

來自布法羅哈姆林公園 74 號學校的加布裡埃拉·梅倫德斯、沙尼拉·韋爾奇和托里安娜·康威爾度過了忙碌的一年。像全國許多學生一樣，她們參加了學生太空飛行實驗計劃，最終希望將一項獲獎實驗送往國際空間站。該計劃由國家地球與空間科學教育中心贊助。儘管這三位年輕女性都承認這個機會渺茫，但她們顯然是被挑戰所激勵，而不是被挑戰所勸退。

康威爾小姐說，當她的科學老師最初鼓勵她參加比賽時，他說這將是一項既艱鉅又值得的體驗。康威爾小姐經常尋找機會閱讀和完成超出學校作業範圍的任務（有時會變得“非常無聊”），並認為這將是一個有趣的挑戰。她的科學老師是對的，這項工作很辛苦，但三位決賽選手並沒有氣餒。即使在其他學生開始退出學校的該專案時，這三位年輕女性也結成了新的聯盟，使她們能夠作為一個團隊留在比賽中。

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當我問韋爾奇小姐是什麼促使她在這麼多同齡人決定退出時仍然參與其中時，她簡單地回答說：“我熱愛科學。”對她來說，顯然不需要進一步的解釋。康威爾小姐對此表示同意，她沒有因其他學生的離開而氣餒，而是將其視為更大的成功動力。

比賽的工作量很大，包括一份比任何典型的 7^th 或 8^th 年級作業都要長得多、內容廣泛且研究充分的提案。團隊面臨的挑戰是提出一個原創的研究問題，可以透過在國際空間站上進行的實驗進行測試。任何經驗豐富的研究人員都會告訴你，提出一個好問題以及一種可行的測試方法是科學過程中最困難的部分之一。

面對全世界可能提出的問題，三位決賽選手在一個意想不到的地方找到了靈感：電影院。梅倫德斯小姐解釋說，她們想提出一些能夠幫助人類在太空探索中生存的問題。在觀看《火星救援》並看到馬特·達蒙的角色必須在火星上種植土豆以求生存後，靈感來了。對於團隊的首席調查員梅倫德斯小姐來說，這從自然好奇這種方法是否有效，變成了“哦！我們應該嘗試測試一下！”

一旦她們有了這個大問題——是否有可能種植土豆來維持你在遠離地球的生存——競爭者就開始了將一個大想法轉變為一份長達十四頁以上的詳細且有充分論據的提案的漫長過程。她們每天放學後工作數小時，學習微重力、土豆、土壤以及將容納她們擬議實驗的 NanoRacks 工具（NanoRacks 和 NASA 都是國家地球與空間科學教育中心的合作伙伴）。

所有決賽選手都認為撰寫和修改這份 14 頁的提案是比賽中最具挑戰性的方面。有趣的是，她們也認為這是最有收穫的方面之一。康威爾小姐說，她們在完成提案初稿後都感到很有成就感，當她們收到要求進一步改進實驗設計的反饋時，有點不知所措。

研究的每一步和每一個新的試驗似乎一開始都沒有什麼趣味，但“即使是學習如何用土豆做實驗，最終也變得很有趣”，康威爾小姐說。對於韋爾奇小姐來說，寫作和修改過程是她面臨過的最大的學術挑戰之一，但她並沒有因此而感到畏懼，而是說“它促使我想做更多的事情。”

一旦她們的實驗被選為獲勝者，競爭者就有機會前往華盛頓特區，聽取 STEM 國情諮文，會見國家政要，並參加科學專家小組的討論。當輪到提問時，梅倫德斯小姐站出來問小組中的宇航員，以他們的專家意見來看，土豆在太空中是否有機會生長。答案？很可能。

即使她們的實驗已經計劃好前往空間站，梅倫德斯小姐還是有機會接觸到宇航員，她不打算浪費這個機會。她為她們提出了一個好的實驗而感到自豪，但她也有一個更實際的動機，想在當時提出這個問題——“又一步，又一條資訊。”

現在，決賽選手已經進入了令人緊張的等待發射階段。過去的一些獲獎者不得不面對所有空間科學研究人員面前令人望而生畏的現實——火箭可能會失敗，永遠無法到達空間站。年輕的調查員既緊張又興奮地等待著她們計劃中的發射，希望一切順利，並屏住呼吸等待著她們實驗的最終結果。

三位年輕女性分享了她們對其他有興趣參加 SSEP 比賽的學生的建議。儘管她們表達的建議略有不同，但意思是一樣的：這將是一項艱苦的工作，但你永遠不應該放棄。這將很困難，但如果你願意不斷嘗試，沒有什麼太難的。記住要享受樂趣，即使工作很辛苦，一切皆有可能。

“我們正在創造歷史，”韋爾奇小姐說。我以為她指的是學習太空中的土豆，但她接著澄清說，她的想法指的是更具體的東西。“當人們查詢我們的學校，當孩子們想看看 74 號學校的學生在做什麼時，他們會看到這個。他們會看到我們學校的人正在獲獎，並因正當理由而獲得認可。透過努力工作並贏得勝利，我們正在創造歷史。”

我個人非常期待看到這三位年輕女性接下來會創造什麼歷史。