إكسبلوراتوريوم

ابتكر فرانك أوبنهايمر ، الفيزيائي التجريبي وأستاذ الجامعة، فكرة إنشاء متحف إكسبلوراتوريوم. وقد انحرف أوبنهايمر، الذي عمل في مشروع مانهاتن مع شقيقه ج. روبرت أوبنهايمر ، عن مسيرته الأكاديمية عندما أُجبر على الاستقالة من منصبه في جامعة مينيسوتا عام ١٩٤٩ نتيجة تحقيق أجرته لجنة الأنشطة غير الأمريكية التابعة لمجلس النواب . وتم إدراجه على القائمة السوداء للمناصب الأكاديمية في جميع أنحاء البلاد، فانتقل مع عائلته لإدارة مزرعة لتربية الماشية في كولورادو لما يقرب من عقد من الزمان. ^{[ ٣ ] : ١٠٤-١١٥}

بدأ أوبنهايمر أيضًا بمساعدة طلاب المدارس الثانوية المحلية في مشاريعهم العلمية، ليصبح في نهاية المطاف معلم العلوم الوحيد في مدرسة باجوسا سبرينغز الثانوية في كولورادو . وقد شكلت الرحلات الميدانية والتجارب التي أجراها مع طلابه في المدرسة الثانوية نموذجًا للأساليب العملية في التدريس والتعلم التي سيطبقها لاحقًا في متحف إكسبلوراتوريوم. ^{[ 3 ] : 115-121}

عندما دُعي أوبنهايمر للانضمام إلى قسم الفيزياء بجامعة كولورادو عام ١٩٥٩، وجد نفسه أقل اهتمامًا بالبحوث المختبرية التقليدية وأكثر اهتمامًا باستكشاف طرق إثارة الفضول والاستقصاء. حصل على منحة من المؤسسة الوطنية للعلوم ، استخدمها لبناء نماذج لما يقرب من مئة تجربة علمية. ^{[ ٣ ] : ١٣٦-١٣٧} أصبحت "مكتبة التجارب" هذه نواة مجموعة معروضات متحف إكسبلوراتوريوم، وكانت بمثابة النواة الأولى لكتاب " دليل إكسبلوراتوريوم" ، وهو دليل يشرح كيفية بناء هذه المعروضات العلمية الأساسية. ^{[ ٤ ]}

إيماناً منه بضرورة أن تُكمّل المتاحف العامة مناهج العلوم على جميع المستويات، قام بجولة في أوروبا ودرس المتاحف بمنحة غوغنهايم في عام 1965. وقد كان لثلاثة متاحف أوروبية، زارها خلال ذلك العام، تأثير كبير على تأسيس إكسبلوراتوريوم: قصر الاكتشاف ، الذي عرض نماذج لتعليم المفاهيم العلمية ووظف الطلاب كمُرشدين، وهي ممارسة ألهمت بشكل مباشر برنامج الشرح لطلاب المدارس الثانوية الذي نال استحساناً كبيراً في إكسبلوراتوريوم؛ ومتحف ساوث كنسينغتون للعلوم والفنون، الذي كان أوبنهايمر وزوجته يزورانه باستمرار؛ والمتحف الألماني في ميونيخ ، وهو أكبر متحف للعلوم في العالم، والذي كان يضم عددًا من العروض التفاعلية التي أثارت إعجاب عائلة أوبنهايمر.

بعد عودته إلى الولايات المتحدة، دُعي أوبنهايمر لوضع الخطط الأولية لفرع جديد من مؤسسة سميثسونيان ، لكنه رفض في نهاية المطاف ليتفرغ لما أسماه "مشروع سان فرانسيسكو". في عام ١٩٦٧، انتقلت عائلة أوبنهايمر إلى سان فرانسيسكو بهدف افتتاح متحف مستقل خاص بهم. سعى أوبنهايمر إلى الحصول على التمويل والدعم لهذا المسعى من خلال نهج شعبي ، حيث أحضر معه مقترحًا مكتوبًا وبعض المعروضات المصنوعة يدويًا أثناء زياراته للعلماء والشركات ومسؤولي المدينة والمدارس والأقارب والأصدقاء. حظي المشروع بتأييد العديد من العلماء والشخصيات الثقافية البارزة، وساهمت عروض الدعم، بالإضافة إلى منحة قدرها ٥٠ ألف دولار من مؤسسة سان فرانسيسكو ، في جعل المتحف حقيقة واقعة.

في أواخر أغسطس/آب 1969، افتُتح متحف إكسبلوراتوريوم في قصر الفنون الجميلة دون ضجة كبيرة . ببساطة، فتح أوبنهايمر الأبواب. ^{[ 3 ] : 152.} ورغم أن المبنى كان بحاجة إلى العديد من التحسينات، لم يكن بمقدور أوبنهايمر تحمل تكاليفها، فقرر السماح للجمهور بالحضور ومشاهدة بناء المعروضات وإجراء التغييرات كجزء من روح المشاركة التي يتبناها المتحف. ^{[ 3 ] : 128-152 [ 5 ].} كان أحد المقترحات المبكرة يقضي ببناء جدار بين ورشة العمل حيث تُصنع المعروضات ومناطق الزوار الرئيسية. لكن أوبنهايمر أصرّ على أن تكون ورشة العمل مفتوحة، بجوار المدخل الرئيسي مباشرةً، ليتمكن الزوار من تجربة "رائحة ورشة العمل عند حرق الخشب في منشار، أو شم رائحة الزيت المنبعث من مخرطة". ^{[ 3 ] : 156} فوق الورشة، كانت هناك لافتة من صنع باربرا بيركنز غاموف ، زوجة جورج غاموف ، الفيزيائي والمربي وصديق أوبنهايمر، الذي توفي قبل عام واحد فقط من افتتاح إكسبلوراتوريوم. ^{[ 3 ] : 152، 157} وجاء في النقش: "هنا يُنشأ إكسبلوراتوريوم، متحف مجتمعي مُكرّس للتوعية". ^{[ 3 ] : 157} (اليوم، نُقشت نسخة من هذا الشعار فوق المدخل الرئيسي لإكسبلوراتوريوم الجديد في الرصيف 15).

شغل أوبنهايمر منصب مدير المتحف حتى وفاته عام ١٩٨٥. وتولى الدكتور روبرت ل. وايت منصب المدير من عام ١٩٨٧ إلى عام ١٩٩٠. وشغل الدكتور غويري ديلاكوت منصب المدير التنفيذي من عام ١٩٩١ حتى عام ٢٠٠٥. ^{[ ٧ ]} وشغل الدكتور دينيس بارتلز منصب المدير التنفيذي لمتحف إكسبلوراتوريوم من عام ٢٠٠٦ إلى عام ٢٠١٦. وتولى كريس فلينك منصب المدير من يونيو ٢٠١٦ ^{[ ٨ ]} حتى فبراير ٢٠٢٢، حين خلفه ليندسي بيرمان، المستشار السابق لجامعة نورث كارولينا للفنون (UNCSA) والمدير التنفيذي السابق في شبكة PBS. ^{[ ٩ ]} وقد شهد المتحف توسعًا كبيرًا منذ ثمانينيات القرن الماضي، حيث زاد من نطاق تواصله مع الجمهور، ووسع برامجه التعليمية، وعزز حضوره على الإنترنت، وأقام شراكات مع متاحف أخرى حول العالم.

في أبريل 2013، انتقل متحف إكسبلوراتوريوم من قصر الفنون الجميلة إلى الرصيفين 15 و17، الواقعين بين مبنى عبّارات سان فرانسيسكو والرصيف 39 على طول كورنيش سان فرانسيسكو. في عام 2004، حدد غويري ديلاكوت ورئيس مجلس الإدارة آنذاك فان كاسبر موقع الرصيفين كموقع محتمل للانتقال. ^{[ 10 ] : 11} وفي عام 2005، أصدر مجلس المشرفين في سان فرانسيسكو قرارًا بإعفاء عقد إيجار المتحف للرصيفين من عملية المناقصة التنافسية في سان فرانسيسكو نظرًا لطبيعته الفريدة كمؤسسة ثقافية وتعليمية. ^{[ 11 ]} بدأ العمل في المشروع، الذي تطلب أعمال بناء وتجديد واسعة النطاق، في 19 أكتوبر 2010. يمتلك متحف إكسبلوراتوريوم عقد إيجار لمدة 66 عامًا للرصيفين مع ميناء سان فرانسيسكو. لا يمكن مشاهدة المعروضات إلا في موقع الرصيف 15؛ بينما يضم الرصيف 17 بعض الموظفين، مع إمكانية التوسع مستقبلًا. ^{[ 12 ]}

الرصيفان 15 و17 هما رصيفان تاريخيان شُيّدا عامي 1931 و1912 على التوالي. ^{[ 13 ] : 21} في عام 1954، رُدمت المنطقة الواقعة بين الرصيفين ورُصفت. أُزيل هذا الردم كجزء من مرحلة البناء، مما أعاد المساحة بين الرصيفين إلى ساحات عامة وجسر للمشاة ومسطح مائي مفتوح.

يضم مجمع إكسبلوراتوريوم مساحة عرض داخلية وخارجية تبلغ 330,000 قدم مربع (31,000 متر مربع ⁾ ، بالإضافة إلى مساحة عامة مفتوحة تبلغ 1.5 فدان (0.61 هكتار) . وتقع المعروضات داخل وحول رصيف 15، الذي يمتد لأكثر من 800 قدم (240 مترًا) فوق الخليج. ^{[ 14 ]}      

صُمم مركز إكسبلوراتوريوم في الرصيف 15 من قِبل شركة الهندسة المعمارية EHDD . ^{[ 15 ]} وكان المقاول العام هو شركة نيبي براذرز، ^{[ 16 ]} بينما كان مقاول الزجاج هو شركة AGA (الزجاج والألمنيوم المعماري) . وقد أُهملت الأرصفة لعقود قبل نقل مركز إكسبلوراتوريوم، مما استدعى ترميمًا وإصلاحًا شاملين. ^{[ 10 ] : 11} تم إصلاح ما يقرب من ثلثي الركائز تحت الرصيف 15، بما في ذلك جميع الركائز اللازمة تقريبًا لتوفير السلامة الهيكلية، كما تم غرس ركائز جديدة. ^{[ 10 ] : 24} تمت إزالة موقف السيارات بين الأرصفة تدريجيًا على مدار عامين من أعمال البناء، وتم جمع مخلفات الإزالة وإعادة تدويرها. ^{[ 10 ] : 67} تُركت عدة ركائز في الماء بين الأرصفة، لأسباب جمالية ولدعم المعروضات المستقبلية. ^{[ 10 ] : 47}

بُذلت جهودٌ حثيثةٌ في بناء الموقع الجديد للحفاظ على العناصر التاريخية لرصيف 15. وكان مرصد الخليج هو المبنى الجديد الوحيد الذي أُضيف إلى الموقع. وقد نُظِّف الطرف الشرقي من الرصيف من طلاء الرصاص ، فظهرت حروفٌ تاريخيةٌ تحته؛ واختار المصممون الحفاظ على هذه الحروف بدلاً من طلائها. ^{[ 10 ] : 67} ونتيجةً لذلك، لا تزال آثار خطوط الشحن التي كانت ترسو على الرصيف في الأصل ظاهرةً للعيان. إلا أن بعض جهود الحفاظ على التراث شكّلت تحدياتٍ في التصميم؛ فقد تسبّبت النوافذ التاريخية في فقدان الطاقة، وهو ما كان لا بد من تعويضه في مكانٍ آخر، كما جرى ترميم الهيكل الداخلي التاريخي للدعامات بشكلٍ أساسي بدلاً من إزالته، ما يعني أنه كان لا بد من بناء مكاتب الموظفين في الطابق العلوي حوله. ^{[ 17 ] : 30}

برزت تحديات أخرى في تصميم المرافق نتيجةً لمبادرات المتحف المتعلقة بالاستدامة. فقد شكّل استخدام الإضاءة الطبيعية كلما أمكن تحديًا لمصممي المعروضات الذين يعتمدون على مستويات إضاءة مضبوطة بدقة؛ وقد تم حل هذه المشكلة باستخدام الستائر وألوان الطلاء التي تقلل من الوهج. ^{[ 17 ] : 32} ومن بين التحديات الأخرى المتعلقة بالبناء واستهلاك الطاقة، الزجاج المستخدم في المرصد، والذي كان سيُشكّل عائقًا أمام تبريد المبنى في الأيام الحارة. وقد تم التغلب على هذه المشكلة بإضافة زجاج مُعالج بالراتنج إلى النوافذ على شكل خطوط أفقية رفيعة عبر الألواح لتقليل الشفافية دون التأثير على المناظر. ^{[ 17 ] : 85} كما أن استخدام الزجاج المُعالج بالراتنج يجعل الأسطح العاكسة لمرصد الخليج آمنة للطيور. ^{[ 18 ]}

تم دمج فاصلين زلزاليين في رصيف 15 كجزء من عملية التحديث الزلزالي ، أحدهما يفصل مرصد الخليج عن سقيفة رصيف 15، والآخر يفصل الرصيف بأكمله عن الأرض. يضمن هذا الفاصل الثاني أن يتحرك الرصيف بأكمله بشكل مستقل عن كتلة الأرض في حالة وقوع زلزال، مما يقلل بشكل كبير من الإجهاد الالتوائي المحتمل . ^{[ 10 ] : 83} سُمي المقهى الواقع في الطرف الغربي من إكسبلوراتوريوم باسم "الفاصل الزلزالي" تكريمًا للفاصل الذي يمر عبر منطقة المبنى التي يقع فيها المقهى. ^{[ 10 ] : 80}

تم تعريف الطابع الجمالي للمشروع بأنه "أناقة بحرية صناعية" بما يتماشى مع تاريخ الرصيف. ^{[ 10 ] : 63}

استوحى المصمم أولي لوندبيرغ التصميم الجمالي لكل من مطعم "سيزميك جوينت" ومطعم "سيغلاس" من معرض " لون الماء" . ويضم بار "سيغلاس" نسخة مصممة خصيصًا من معرض " أجسام جليدية " للفنان شون لاني، المعروض في متحف إكسبلوراتوريوم . ^{[ 19 ] [ 20 ]}

يتبنى متحف إكسبلوراتوريوم في رصيف ١٥ هدفًا يتمثل في الوصول إلى صافي استهلاك صفري للطاقة، وذلك ضمن جهوده الشاملة لتحقيق الاستدامة. ويعني هذا الهدف أن المتحف، أثناء تشغيله، سينتج طاقة في الموقع تفوق ما يستهلكه سنويًا. ^{[ ٢١ ]} ويُبرز المتحف جهوده في مجال الاستدامة بطرق واضحة في جميع أرجائه، انطلاقًا من نيته المعلنة في أن يكون قدوة يُحتذى بها. ^{[ ٢٢ ] [ ٢٣ ]}

يسعى متحف إكسبلوراتوريوم، لتحقيق هدفه المتمثل في الوصول إلى صافي استهلاك صفري للطاقة، إلى إنتاج الطاقة باستخدام منظومة من الألواح الكهروضوئية المثبتة على سطحه. يضم السطح 5874 وحدة كهروضوئية، تغطي مساحة إجمالية قدرها 78712 قدمًا مربعًا (7312.6 مترًا ^مربعًا ) ، مع إنتاجية متوقعة في السنة الأولى تبلغ 1.3 ميغاواط تيار متردد/قدم مربع (13.9 ميغاواط تيار متردد/متر مربع ⁾ ، أو ما مجموعه 2113715 كيلوواط ساعة في السنة الأولى. ^{[ 17 ] [ 24 ]} ومن المقرر إعادة أي فائض من الطاقة المولدة إلى شبكة الكهرباء، حيث يبلغ إجمالي الاستهلاك السنوي المتوقع للطاقة في المبنى 1275936 كيلوواط ساعة. ^{[ 25 ] [ 26 ]} 

بالإضافة إلى الطاقة الشمسية، يستخدم المتحف نظام تكييف هواء يستفيد من درجة حرارة مياه الخليج المعتدلة والثابتة نسبيًا تحت الأرصفة، والتي تتراوح بين 10 و18 درجة مئوية، لتدفئة وتبريد المبنى. تُصفّى مياه الخليج وتُعقّم قبل نقلها إلى خزان سعته 15 مترًا ^مكعبًا أسفل الرصيف، حيث تُخزّن لاستخدامها عند الحاجة. عند الضرورة، تُنقل مياه الخليج إلى مبادل حراري من التيتانيوم ، يوجد اثنان منه في المبنى، حيث تُستخدم إما لتسخين أو تبريد المياه التي تُمرّر عبر نظام من الألواح الإشعاعية المُنشّطة حراريًا. ^{[ 27 ]} يمتد نظام التدفئة الإشعاعية في أرضية المتحف على طول 43 كيلومترًا من الأنابيب البلاستيكية ، مما يُنشئ 82 منطقة تدفئة وتبريد مختلفة بأنظمة تحكم مستقلة. ^{[ 10 ]} بعد مرور مياه الخليج عبر المبادلات الحرارية، تُعاد إلى خليج سان فرانسيسكو وفقًا لتصريح صادر عن مجلس كاليفورنيا الإقليمي لمراقبة جودة المياه. ^{[ 28 ]}    

من المتوقع أن تتحقق معظم وفورات الطاقة من خلال استخدام مياه الخليج كمشتت حراري لتلبية احتياجات تبريد المبنى. فعندما تكون درجة حرارة مياه الخليج أقل من درجة حرارة المياه المبردة العائدة من أنابيب التدفئة الإشعاعية، وهو الحال في معظم أيام السنة في مناخ منطقة خليج سان فرانسيسكو المعتدل، يعمل النظام في وضع توفير الطاقة على جانب الماء . في هذا الوضع، تُلبى أحمال التبريد كليًا أو جزئيًا من خلال التبادل الحراري السلبي بين مياه الخليج الباردة والمياه العائدة الدافئة، مما يقلل بشكل كبير من احتياجات المبنى من الطاقة. ^{[ 26 ]}

يمتلك متحف إكسبلوراتوريوم في رصيف 15 نظام تهوية منفصلًا، يجمع بين نظام هواء خارجي مخصص (DOAS) ونظام توزيع تهوية إزاحية لإدخال الهواء الخارجي إلى المبنى. ومن خلال دمج التدفئة والتبريد الإشعاعيين مع التهوية الإزاحية، قلّل متحف إكسبلوراتوريوم بشكل كبير من نسبة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) التي تعتمد على الهواء القسري. ويؤدي تقليل حجم نظام الهواء القسري في المبنى إلى فوائد عديدة، منها انخفاض استهلاك الطاقة وتقليل حجم مجاري الهواء، مما يوفر التكاليف. ^{[ 27 ] [ 29 ]}

يضم مركز إكسبلوراتوريوم العديد من الميزات المصممة لتقليل استهلاكه للمياه. إذ يقوم خزانان كبيران أسفل العوارض الهيكلية التي تربط الركائز الجنوبية الشرقية بتجميع ما يصل إلى 338,000 جالون أمريكي (1,280 متر ^مكعب ) من مياه الأمطار ومياه الضباب لإعادة استخدامها في المركز. ^{[ 30 ]} كما صُممت شبكة السباكة لترشيد استهلاك المياه، حيث من المتوقع أن توفر المراحيض الجافة والمراحيض ذات نظام الشطف المزدوج مليون جالون من المياه سنويًا. ^{[ 31 ]} بالإضافة إلى ذلك، يُقدر أن يوفر نظام تسخين وتبريد مياه الخليج مليوني جالون من المياه الصالحة للشرب سنويًا، وذلك من خلال الاستغناء عن أبراج التبريد التبخيري التقليدية. ^{[ 24 ]} 

يستفيد متحف إكسبلوراتوريوم في رصيف ١٥ أيضًا من الإضاءة الطبيعية في محاولة لتقليل استهلاك الطاقة. كان المبنى القائم يحتوي على العديد من النوافذ العلوية وفتحة سقف تمتد على طول المساحة الداخلية. امتثالًا لمتطلبات الحفاظ على التراث التاريخي، تُركت واجهة المبنى دون تغيير يُذكر، مما سمح لجزء كبير من المساحة الداخلية بالاستفادة من ضوء النهار الوفير الذي توفره الهندسة المعمارية القائمة. وشملت عملية التحديث إضافة زجاج عالي الأداء للنوافذ الموجودة. ^{[ ١٧ ] [ ٣٢ ] [ ٣٣ ]}

في يناير 2014، حصل متحف إكسبلوراتوريوم على شهادة LEED البلاتينية. ^{[ 34 ]} ووفقًا لصحيفة نيويورك تايمز ، "بعد فترة تجريبية استمرت عامين بعد الافتتاح لمراقبة الأنظمة وتعديلها، يأمل متحف إكسبلوراتوريوم أن يصبح أكبر متحف خالٍ من استهلاك الطاقة في الولايات المتحدة، وربما في العالم." ^{[ 35 ]}

يركز المعرض رقم 1، المعروف سابقًا باسم المعرض الغربي، على السلوك البشري. تشجع لافتاته ومعروضاته الزوار على استكشاف الإدراك؛ والتعمق في الذاكرة والعاطفة والحكم؛ وتجربة كيفية تعاون الناس وتنافسهم ومشاركتهم. ويضم المعرض معروضات مثل " بوكر فيس" (حيث يحاول الشريكان تقييم ما إذا كان أحدهما يخدع الآخر)، و" نافورة الثقة" (وهي معروضة تجريبية من مشروع "علم المشاركة" الممول من المؤسسة الوطنية للعلوم ، وتستند هذه النافورة المخصصة لشخصين إلى معضلة السجين ، وهي سيناريو كلاسيكي يتمحور حول التفاوض والثقة)، ^{[ 38 ]} و" القبة اللمسية" ، وهي عبارة عن متاهة سوداء ذات مسار واحد يستكشفها الزوار عن طريق اللمس، وقد صممها في الأصل كارل داي، المنتج أوغست كوبولا . ^{[ 39 ]} كما تضمن المعرض 1 المعرض المؤقت بعنوان "الوجه المتغير لما هو طبيعي: الصحة العقلية" ، والذي عرض القطع الأثرية الشخصية للمرضى من مركز ويلارد للطب النفسي الذي تم إغلاقه الآن، ^{[ 40 ]} والذي كان معروضًا حتى أبريل 2014.

يضم معرض أوشر أيضًا منتدى كانبار، وهو مسرح على طراز الكاباريه يستضيف فعاليات موسيقية ومحاضرات علمية وبرامج أخرى. ^{[ 41 ]}

المعرض رقم 2، المعروف سابقًا باسم المعرض الجنوبي، هو منطقة ورش عمل تتيح للزوار المشاركة في أنشطة عملية ، ويقع مباشرةً مقابل ورشة العرض الداخلية الخاصة بمتحف إكسبلوراتوريوم، والتي يمكن للزوار رؤيتها أيضًا. أراد أوبنهايمر أن يتمكن الزوار من "تجربة عملية البناء" وأصر على عرض أنشطة بناء المعروضات، التي عادةً ما تكون مخفية، كمعرض مستقل. ^{[ 42 ]} تُبرز المعروضات في المعرض رقم 2 جمالية "اصنعها بنفسك" ، وتتضمن محطات للرسوم المتحركة حيث يمكن للزوار صنع أفلامهم الخاصة بتقنية إيقاف الحركة .

تشمل الأعمال الفنية المعروضة ساعة تينكرر (ساعة يبلغ ارتفاعها 22 قدمًا بناها الفنان تيم هنكين ، مع تماثيل صغيرة بأسلوبه الكرتوني المميز يمكن للزوار تحريكها لتتحول إلى وجه ساعة في رأس كل ساعة)؛ و" التدحرج عبر الخليج " (منحوتة صنعها الفنان سكوت ويفر على مدار 37 عامًا، باستخدام أكثر من 100000 عود أسنان وتصور العديد من المعالم الشهيرة في منطقة الخليج، والتي يمكن أن تتدحرج كرة تنس الطاولة من خلالها في إحدى "الجولات" المختلفة). ^{[ 43 ]}

تضم القاعة رقم 3، المعروفة سابقًا باسم القاعة المركزية، العديد من معروضات متحف إكسبلوراتوريوم "الكلاسيكية"، بما في ذلك العديد من المعروضات التي عُرضت منذ السنوات الأولى للمتحف. ^{[ 44 ]} وهي تشمل مزيجًا من المعروضات الجديدة والقديمة التي تستكشف الفيزياء وإدراك الضوء واللون والصوت، مثل " عضة صوتية" (عرض توضيحي للسمع باستخدام عظم الفك بدلاً من الأذنين) و "أسود ساطع" (خدعة بصرية تقنع المشاهدين بأن الجسم أبيض اللون بينما هو أسود بالكامل تقريبًا).

يضم المعرض رقم 4، المعروف سابقًا باسم المعرض الشرقي، مجموعة موسعة من معروضات علوم الحياة. ترتبط العديد من المعروضات ارتباطًا مباشرًا بالبيئة المحلية، مثل لوحة الترسيب الزجاجية (حيث تُزرع البرنقيلات وغيرها من الكائنات الحية على لوحة في الخليج، ثم توضع حية تحت مجهر متحرك لمراقبتها من الأعلى والأسفل) وثريا الطحالب (حيث يمكن للزوار ضخ الهواء لتغذية خزانات علوية مليئة بالعوالق النباتية الملونة). تستكشف معروضات أخرى أنظمة وعمليات بيولوجية مختلفة، مثل محطة التصوير بالخلايا الجذعية للفئران، وتشريح عيون الأبقار الحية، وجنين الدجاج الحي (أحد أقدم معروضات الأنظمة الحية، حيث يعرض أجنة دجاج حية في مراحل نمو مختلفة). ^{[ 45 ]}

تضمّ القاعة 5، المعروفة سابقًا باسم القاعة الخارجية، الأرصفة الشمالية والجنوبية والشرقية لرصيف 15، وتمتد عبر مساحات مخصصة للزوار الذين يحتاجون إلى تذاكر دخول وأخرى لا يحتاجون إليها. وينصبّ التركيز فيها على التفاعل المباشر مع بيئة الخليج، وهو ما يتجلى في معروضات مثل " لون الماء" (وهو عبارة عن تركيب فني يتألف من 32 عينة لونية مختلفة معلقة أسفل السور المحيط بالرصيف، ما يتيح للزوار استكشاف تغير ألوان مياه الخليج). ومن المعروضات البارزة الأخرى " الأمطار البعيدة" ، التي تتيح للزوار اختيار عاصفة مطرية سابقة وفقًا لبيانات مختبر اختبار الأرصاد الجوية المائية ، والتي يُعاد إنتاجها بواسطة جهاز محاكاة المطر الذي يُحاكي تواتر وحجم وسرعة قطرات المطر، ما يوفر تجربة ملموسة لبيانات أبحاث الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) حول العواصف. ^{[ 46 ] [ 47 ]}

على طول الجسر العام الذي يربط بين الرصيفين 15 و17، ابتكرت الفنانة فوجيكو ناكايا عملاً فنياً بعنوان " جسر الضباب #72494" ، يُنتج دفعات من الضباب لمدة ست دقائق كل نصف ساعة، وهو أول عمل ضمن سلسلة من الأعمال الفنية المؤقتة واسعة النطاق بعنوان " فوق الماء" . ^{[ 48 ]} يبلغ طول "جسر الضباب" 46 متراً (150 قدماً) ، ويستخدم 800 فوهة لإنتاج الضباب، الذي تأمل ناكايا أن يُلهم الزوار للتأمل في طبيعة أحد أشهر أنماط الطقس في سان فرانسيسكو. ورغم أنه كان من المقرر في الأصل أن يكون مؤقتاً، إلا أنه معروض الآن بشكل دائم. ويقوم نظام تحلية المياه، الموجود في الرصيف 17، بمعالجة مياه الخليج لاستخدامها في العمل الفني. ^{[ 49 ] [ 50 ]} 

يُعد مبنى مرصد الخليج، الذي يضم المعرض رقم 6، المبنى الجديد الوحيد المُشيّد في حرم إكسبلوراتوريوم. يضمّ المبنى مطعم سيغلاس في طابقه السفلي، بينما يعرض في طابقه العلوي معروضاتٍ تُسلّط الضوء على الواجهة البحرية والمشهد الحضري. يركز المعرض على ما يُمكن للزوار مشاهدته في الوقت الفعلي، بما في ذلك حركة السحب والمد والجزر، وتغيّر الواجهة البحرية، وحركة السفن، وتفسير البيانات الأوقيانوغرافية. يتميز المرصد بجدران زجاجية من جميع جوانبه الأربعة لتسهيل عملية الرصد. وقد صُمّمت العديد من المعروضات خصيصًا لهذا الموقع، مثل "أوكولوس " (فتحة دائرية في السقف تُتيح استخدام المعرض بأكمله كساعة، لتتبع الفصول والانقلابات الشمسية وحركة الشمس)، و"تصوّر الخليج " (خريطة طبوغرافية ثلاثية الأبعاد لمنطقة الخليج تُتيح للزوار رؤية بيانات حقيقية مُوزّعة على سطح الأرض، مثل حركة الضباب وملوحة الخليج على مدار أيام أو سنوات)، و" طاولة الخرائط" (مجموعة متنوعة من الخرائط والأطالس التاريخية والمعاصرة التي تُعرض مناظر ووجهات نظر مختلفة على المشهد الطبيعي). ^{[ 51 ]}

يضم مرصد الخليج أيضًا مشروع الرصيف الموصول، والذي يتكون من أكثر من اثني عشر جهاز استشعار على مرصد الخليج وحوله، والتي تبث بيانات في الوقت الفعلي حول البيئة المحيطة، مثل جودة الهواء ومياه الخليج والطقس والمد والجزر والتلوث، وتجمعها في تصورات تفاعلية. ^{[ 46 ]}

يضم حرم إكسبلوراتوريوم مساحة مفتوحة متاحة للجمهور تبلغ 1.5 فدان (0.61 هكتار) . تشمل هذه المساحة الساحة المطلة على إمباركاديرو، والجسر الرابط بين الرصيفين 15 و17 حيث تم تركيب جسر الضباب رقم 72494 ، والساحة الجنوبية للرصيف 17، والساحتين الشرقية والجنوبية للرصيف 15. تتداخل هذه المساحة العامة مع المعرض رقم 5، وتضم بعض المعروضات البارزة، مثل قيثارة إيوليان (وهي نسخة موسعة من العمل الفني الأصلي الذي أنجزه دوغ هوليس على سطح إكسبلوراتوريوم في قصر الفنون الجميلة، والذي تم إنشاؤه لأول مرة بالتعاون مع فرانك أوبنهايمر عام 1976) ^{[ 52 ]} ونوافذ الخليج (حيث يقوم الزوار بتدوير أقراص مملوءة بعينات من طين الخليج والرمل والحصى التي تم جمعها من خمس مناطق مختلفة من الخليج نفسه). ^{[ 53 ]} 

يضم الطابق السفلي من مبنى مرصد الخليج مطعم سيغلاس، وهو مفتوح للجمهور دون الحاجة إلى تذاكر، تمامًا مثل مقهى سيزميك جوينت. وتدير لوريتا كيلر ، الطاهية والمالكة لمطعم كوكو 500، كلا المطعمين، بالشراكة مع شركة بون أبيتي للإدارة.

معهد المعلمين، الذي تأسس عام ١٩٨٤، هو برنامج تطوير مهني تابع لمتحف إكسبلوراتوريوم، مُصمم خصيصًا لمعلمي العلوم في المرحلتين الإعدادية والثانوية. إلى جانب تقديم ورش عمل في المتحف تُعلّم أساليب التدريس العملية والقائمة على الاستقصاء، يُوفر المعهد مُدرّبين ودعمًا للمعلمين الجدد. وقد أظهرت الدراسات أن نسبة ترك المعلمين الجدد للمهنة تتراوح بين ٣٠ و٥٠ بالمئة خلال خمس سنوات، بينما تصل نسبة استبقاء المعلمين الذين يلتحقون بمعهد المعلمين إلى ما بين ٨٥ و٩٠ بالمئة. ^{[ ٥٦ ]}

يضم معهد المعلمين أيضًا مسابقة " معلم العلوم الحديدي" ، وهي مسابقة وطنية تُحتفي بالابتكار والإبداع في تدريس العلوم، وقد انطلقت من متحف إكسبلوراتوريوم في سان فرانسيسكو. تُحاكي هذه المسابقة برنامج " الشيف الحديدي" التلفزيوني الياباني الشهير ، حيث تُسلّط الضوء على معلمي العلوم وهم يبتكرون أنشطة صفية باستخدام مكون محدد - عنصر يومي مثل كيس بلاستيكي أو علبة حليب أو مسمار. يتنافس المتسابقون، وهم حاليًا أو سابقًا، في معهد المعلمين التابع لمتحف إكسبلوراتوريوم أمام جمهور مباشر للفوز بلقب "معلم العلوم الحديدي". كما تُحفظ حلقات المسابقة في أرشيف موقع متحف إكسبلوراتوريوم الإلكتروني. ^{[ 57 ]}

بحلول وقت إغلاق مركز إكسبلوراتوريوم في موقعه السابق، كان يتم رفض طلب ثلثي المعلمين المتقدمين بسبب ضيق المساحة؛ وبعد الانتقال إلى منطقة بيرز، وسّع المركز نطاق برامج التطوير المهني للمعلمين من خلال معهد المعلمين. ^{[ 56 ]} اعتبارًا من عام 2013كما تم توفير دورتين تعليميتين مفتوحتين عبر الإنترنت (MOOC) من خلال منصة كورسيرا . تدمج إحدى الدورتين الهندسة في مناهج العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) في المرحلتين الإعدادية والثانوية ، بينما تدمج الأخرى أنشطة التصنيع والتجريب في مناهج المرحلتين الابتدائية والإعدادية. ^{[ 58 ]}

يدير مركز إكسبلوراتوريوم العديد من البرامج التي تركز على التعلم غير الرسمي. ويُعدّ معهد الاستقصاء (IFI) برنامجًا للتطوير المهني تابعًا للمركز، وهو مُوجّه للمعلمين والعلماء والإداريين وصانعي السياسات. ويتلقى المعهد تمويلًا من المؤسسة الوطنية للعلوم، ويُصمّم برامج ومواد وأدوات لمساعدة قادة مجتمع تعليم العلوم على تعزيز دور الاستقصاء في تعليم العلوم في المرحلة الابتدائية، ودعم جهود الإصلاح. ويتألف المعهد من ورش عمل ومكتبة إلكترونية للموارد متاحة للمشاركين فيه. ^{[ 59 ]}

تعاون معهد الاستقصاء مع منطقة مدارس وادي سونوما الموحدة في برنامج يجمع بين تعليم العلوم وتطوير اللغة الإنجليزية . وأظهرت بيانات الدراسة التجريبية التي استمرت عامين أن برنامج التطوير المهني المصمم لمساعدة المعلمين على دمج استراتيجيات تطوير اللغة الإنجليزية في دروس العلوم كان له تأثير كبير وقابل للقياس على تحصيل الطلاب في كل من تطوير اللغة الإنجليزية والعلوم. ^{[ 60 ]}

يُعدّ مركز التعلّم غير الرسمي والمدارس (CILS) ثمرة تعاون بين متحف إكسبلوراتوريوم، وجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ، وكلية كينجز لندن . يدرس المركز العلاقة بين المتاحف والمدارس كمراكز للتعلّم غير الرسمي، بهدف فهم كيفية حدوث التعلّم غير الرسمي للعلوم، وكيف يمكن للمراكز التعليمية غير الرسمية، مثل متحف إكسبلوراتوريوم، أن تُسهم في إصلاح تعليم العلوم. ^{[ 61 ]}

بدأ برنامج "استوديو الابتكار" عام ٢٠٠٨ كبرنامج داخلي يهدف إلى تعزيز ثقافة الابتكار ونهج "التفكير العملي". يقع البرنامج داخل المتحف في مساحة مخصصة في المعرض الجنوبي، حيث يُقدّم أنشطة مجانية تفاعلية لزوار المتحف؛ كما يُشارك أعماله مع جمهور أوسع من المعلمين في برامج ما بعد المدرسة، والمدارس، والمتاحف، وغيرها من بيئات التعلّم. ويُعتبر البرنامج نموذجًا يُحتذى به لبرامج مماثلة حول العالم، ^{[ ٦٢ ]} بما في ذلك كوريا الجنوبية، وكندا، والهند، والمملكة العربية السعودية. ^{[ ٦٣ ]} كما يُدير متحف إكسبلوراتوريوم برنامجًا للابتكار بعد المدرسة بالشراكة مع فروع نادي الأولاد والبنات في سان فرانسيسكو. وفي عام ٢٠١٢، حصل متحف إكسبلوراتوريوم على منحة لإنشاء "شبكة كاليفورنيا للابتكار"، بالتعاون مع "ورش عمل العلوم المجتمعية"، و"تيكبريدج"، و" مركز ديسكفري للعلوم" ، و"شبكة كاليفورنيا لبرامج ما بعد المدرسة"، و"شبكة كاليفورنيا لتعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات". تتعاون هذه المنظمات مع أكثر من 20 برنامجًا محليًا للأنشطة اللامنهجية أو الصيفية لتوفير أنشطة غنية بمجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات للأطفال في المجتمعات المحرومة. صُممت هذه المبادرة لاختبار نموذج قابل للتطبيق لتوفير أنشطة عملية تهدف إلى تعزيز التعلم والتطور في بيئة ما بعد المدرسة. ^{[ 64 ]}

يضم متحف إكسبلوراتوريوم أيضًا عددًا من الموارد التعليمية الأخرى. تشمل هذه الموارد "مركز التعلم"، وهو مكتبة ومركز موارد إعلامية يضم مجموعة من الموارد التعليمية العلمية المطبوعة والرقمية لاستخدامها من قبل المعلمين في المنطقة؛ واستوديو بث مباشر عبر الإنترنت، يقع في القاعة رقم 3، وينتج 75 بثًا تعليميًا سنويًا من المتحف ومواقع حول العالم، بما في ذلك بث مباشر لإطلاق وهبوط مركبة كيوريوسيتي المريخية ؛ وبرنامج "التعلم مدى الحياة"، الذي يُعد برامج تعليمية للأطفال والمراهقين والعائلات والبالغين. تُعزز برامج "التعلم مدى الحياة" التزام إكسبلوراتوريوم المعلن بالتعلم غير الرسمي واستخدام المتحف كأداة تعليمية، وتشمل مخيمات نهارية وورش عمل للعائلات وسلسلة "علوم التعليم المنزلي" (صفوف داخلية مُصممة خصيصًا للطلاب الذين يتلقون تعليمهم في المنزل) ومعهد "علوم الفتيات" (ورش عمل متعددة الأيام مُخصصة للفتيات من سن 9 إلى 11 عامًا) ورحلات استكشافية للبالغين. كما نشر إكسبلوراتوريوم عددًا من الكتب، والعديد من صفحات موقعه الإلكتروني البالغ عددها 50,000 صفحة عبارة عن أفكار لأنشطة عملية أو تجارب علمية بأسلوب المتحف المميز المفتوح.

يُدير متحف إكسبلوراتوريوم العديد من برامج التوعية التعليمية. يعمل برنامج التوعية المجتمعية مع منظمات المجتمع المحلي لتوفير أنشطة تعليمية قائمة على المعارض للأطفال والأسر المحرومة في المجتمع المحلي. ^{[ 65 ]} كما يضم متحف إكسبلوراتوريوم برنامج XTech، وهو برنامج تعليمي علمي لطلاب المرحلة المتوسطة المحرومين. بدأ برنامج XTech في عام 2006، ومُوِّل بشكل أساسي بمنحة من المؤسسة الوطنية للعلوم، وقدم أنشطة ما بعد المدرسة في مجالات العلوم والهندسة والتكنولوجيا بالشراكة مع منظمتين مجتمعيتين في منطقة خليج سان فرانسيسكو. يخدم برنامج XTech أكثر من 100 طالب سنويًا بالإضافة إلى 10-15 مُيسِّرًا شابًا. ^{[ 66 ]}

يُوظّف برنامج "المُفسّرون" التابع لمتحف إكسبلوراتوريوم، والذي يعمل منذ افتتاح المتحف، ويُدرّب طلاب المدارس الثانوية والمعلمين الشباب سنويًا. وقد ضاعف البرنامج طاقته ثلاث مرات، حيث وظّف 300 مُفسّر، بعد انتقاله إلى رصيف 15 في عام 2013. ^{[ 67 ]} يعمل المُفسّرون بشكل أساسي كمرشدين سياحيين. وهناك نوعان من المُفسّرين: مُفسّرو المدارس الثانوية، وهم من المراهقين، ومُفسّرو الرحلات الميدانية، وهم من طلاب الجامعات والمعلمين الشباب. وقد وضع فرانك أوبنهايمر فكرة البرنامج في بدايات المتحف. أراد أن يُقدّم للزوار تجربة تعليمية في سياق المتحف ^{[ 68 ]} تسمح بالتخمين وعدم وجود إجابات "صحيحة" مُطلقة. كان يعتقد أن الشباب سيكونون أكثر قدرة من البالغين على نقل التجربة المفتوحة التي كان يبحث عنها. كانت خطته مع المُفسّرين هي "إضفاء طابع أكثر مرونة على عملية التعلّم". كما أراد أوبنهايمر أن يُتيح البرنامج للطلاب تجربة التعلّم خارج إطار أنظمتهم التعليمية. يأتي المرشدون من خلفيات اجتماعية واقتصادية متنوعة للغاية، وكان يأمل أن يجذبوا العائلات والأصدقاء الذين ربما لم يكونوا ليزوروا المتحف لولا ذلك. ^{[ 3 ] : 169-174.} كلا وظيفتي المرشدين في المدارس الثانوية والرحلات الميدانية مدفوعتان الأجر.

استُلهم برنامج المُفسِّرين من العروض التوضيحية التي شاهدها فرانك في قصر الاكتشاف، مع العلم أن المُيسِّرين في القصر وقت زيارة أوبنهايمر كانوا إما طلاب دراسات عليا أو علماء مُمارسين. وقد دفع نجاح برنامج المُفسِّرين في إكسبلوراتوريوم القصرَ إلى توظيف مُفسِّرين مراهقين خاصين به. ^{[ 69 ]} وكثيرًا ما يُشير المُفسِّرون السابقون إلى تجاربهم في إكسبلوراتوريوم باعتبارها عناصر أساسية في نجاحهم، ^{[ 70 ]} بما في ذلك العديد من الرؤساء التنفيذيين البارزين في مجال التكنولوجيا. ^{[ 71 ] [ 72 ]}

ألهم متحف إكسبلوراتوريوم متاحف العلوم في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك مركز فليت للعلوم في سان دييغو، وحديقة أرخميدس في فلورنسا بإيطاليا، ومتحف إكسبلوراتوريوم في بريستول بالمملكة المتحدة. وفي عام 2003، أشار كتاب "رفيق أكسفورد لتاريخ العلوم الحديثة" إلى أن حوالي 400 مركز علمي في 43 دولة قد أُنشئت على غرار متحف إكسبلوراتوريوم. ^{[ 78 ]}

يُعدّ متحف إكسبلوراتوريوم، الذي انطلق عام 1992، من أوائل المتاحف التي أنشأت موقعًا إلكترونيًا على شبكة الإنترنت العالمية. ^{[ 79 ]} ويستقبل الموقع 13 مليون زائر سنويًا. وقد حاز على ست جوائز ويبي منذ عام 1997، منها أربع جوائز لأفضل موقع علمي وجائزة واحدة لأفضل موقع تعليمي، كما تم تكريمه عشر مرات أخرى. ^{[ 80 ]}

بدأ يوم باي المجتمعي في متحف إكسبلوراتوريوم على يد لاري شو ، ويُحتفل به سنويًا في 14 مارس. تُقام مسابقة "معلم العلوم الحديدي " (على غرار مسابقة "الشيف الحديدي ") لعرض مهارات معلمي العلوم في ابتكار أنشطة صفية باستخدام مكون معين. تشمل الفعاليات الشهرية "علوم الطيف الكامل مع رون هيبشمان". كل خميس هو يوم "ما بعد الظلام" للكبار. ^{[ 81 ]}

يُقيم متحف إكسبلوراتوريوم معارض في أماكن عامة بمنطقة خليج سان فرانسيسكو. ويتألف متحف إكسبلوراتوريوم الخارجي من 14 معرضًا مختلفًا تتعلق بالبيئة المحلية، جميعها معروضة في الهواء الطلق بمنطقة فورت ماسون ومتاحة للجمهور. ^{[ 82 ]}