太空授課，深播科學(xué)種子

吳月輝　占康　余建斌

3月23日，“天宮課堂”第二課在中國空間站開講，神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富講了又一堂精彩的太空科普課。

太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗……3名“太空教師”以天地互動的形式演示了實驗，并介紹與展示了空間科學(xué)設(shè)施。這場充滿奇思妙想的太空授課，讓科學(xué)的種子在億萬青少年的心里生根發(fā)芽。

據(jù)中國載人航天工程辦公室消息，3月23日15時44分，“天宮課堂”第二課在中國空間站開講，神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富講了又一堂精彩的太空科普課。中國空間站第二次太空授課活動取得圓滿成功。

地面主課堂設(shè)在中國科技館，分課堂分別設(shè)在西藏拉薩和新疆烏魯木齊。授課活動由中國載人航天工程辦公室聯(lián)合教育部、科技部、中國科協(xié)、中央廣播電視總臺共同主辦，中國科技館及載人航天工程相關(guān)參研參試單位提供支持。授課內(nèi)容面向全球觀眾進行直播。

開課前幾天，太空授課內(nèi)容已向社會公布，航天員將在繞地球飛行的空間站上進行太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗，并介紹與展示空間科學(xué)設(shè)施。早早看過了“課表”，地面課堂的同學(xué)們翹首以盼。在地面預(yù)熱環(huán)節(jié)，同學(xué)們復(fù)習(xí)了首次空間站“天宮課堂”的授課內(nèi)容，回顧了我國載人航天工程“三步走”的歷程，還溫習(xí)了關(guān)于太空失重的知識。

“太空教師”們來了！3名航天員來到鏡頭前，身著藍色工作服站成一排集體亮相。

“太空探索永無止境，大家好，我是太空教師王亞平，很開心我們又見面了，今天是我們的‘天宮課堂’第二課……”王亞平的面孔和聲音在“天宮課堂”再次出現(xiàn)，將同學(xué)們帶入上課狀態(tài)。

“我是指令長翟志剛，繼續(xù)擔(dān)任拍攝工作?！?/p>

“我是航天員葉光富，很高興能夠再次給大家分享太空中的科學(xué)知識?！?/p>

有過首次在空間站授課的經(jīng)驗，3名“太空教師”輕車熟路，再次帶領(lǐng)大家進入奇妙的太空失重世界。

結(jié)合2022年北京冬奧會，王亞平首先給大家展示太空“冰雪”實驗。只見她拿出一個裝有過飽和乙酸鈉溶液的透明袋子，袋口連接著一根吸管。她小心翼翼地從袋子里擠出溶液，在吸管口漸漸地形成一個透明液體球，再用沾了點結(jié)晶核的毛根輕輕碰觸了下球體。在嘗試了幾次后，仿佛被施了魔法一樣，透明球迅速變成結(jié)晶球。王亞平解釋說，析出晶體時，還會釋放熱量，因此這是一個摸起來感覺熱熱的“熱球”。

“這是微重力環(huán)境下液體的表面張力作用，使得擠出的液體形成了飽滿均勻的液體球?！蓖鮼喥浇沂玖藠W秘。為了給同學(xué)們更直觀地展示表面張力，王亞平緊接著做了另一個實驗。她手里拿著兩塊透明的液橋板，葉光富拿著裝有飲用水的袋子向兩塊液橋板分別擠上一個水球。與此同時，地面課堂的同學(xué)們也在同步做著同樣的實驗。當(dāng)兩個水球越來越大，并黏合在一起時，她又將其緩慢地拉開，一座奇特的“液橋”搭建而成。

接下來進行太空中的浮力實驗，王亞平遇到了“難題”。

只見她拿著一個小瓶子，里面裝有兩種液體。透明的水和黃色的食用油。王亞平和地面同學(xué)們一起將各自手中的瓶子進行搖晃后，“天宮課堂”和地面課堂出現(xiàn)了截然不同的現(xiàn)象。水和油不相溶，在地面時，油比水輕，就會浮在水面上，而在空間站微重力環(huán)境下則不然。同學(xué)們手中瓶子里的液體漸漸形成分層，而王亞平手中的水油還是和之前一樣，沒有產(chǎn)生任何變化。怎么辦？王亞平向地面課堂的同學(xué)們“求助”。一名同學(xué)提議：“使用旋轉(zhuǎn)的方式，借助離心作用將水和油分開。”王亞平采納了建議。葉光富進行了演示，只見他將繩子系在瓶口，快速旋轉(zhuǎn)，不一會兒，瓶子里的混合液就分離開來了。

“小原理可以發(fā)揮大作用?？臻g站也有這樣的離心設(shè)備，用來分離和制備一些液體。很多復(fù)雜的設(shè)備都是簡單的科學(xué)原理，比如空間站里的陀螺儀?！蓖鮼喥接纸o大家補充了一個知識點。

展示完太空奇妙的液體現(xiàn)象后，王亞平開始最后一項實驗——太空拋物實驗，目的是描述牛頓第一定律的基本原理。此時，一個可愛小巧的冰墩墩閃亮登場。王亞平將冰墩墩用手指輕輕一推，冰墩墩沒有下墜，而是慢慢飄向一兩米外的葉光富。葉光富接住后，又將其推向王亞平。冰墩墩在兩人之間來回做著近似勻速直線運動。

“同學(xué)們，我所處的空間站實際上圍繞地球飛行，那以你們的視角來看，冰墩墩做的還是近似勻速直線運動嗎？為什么呢？”王亞平給同學(xué)們布置了一項課后作業(yè)。

王亞平為同學(xué)們演示完有趣的實驗后，接著，和葉光富一起介紹了空間站上的兩個新科學(xué)實驗柜——高微重力實驗柜和無容器材料實驗柜，展示了本次任務(wù)中開展的空間科學(xué)實（試）驗進展。

建設(shè)空間站的目的，就是打造太空實驗室，也意味著可以把地球上的實驗室搬到太空。

“科學(xué)實驗是助力科學(xué)研究的重要手段，科學(xué)實驗柜是我們在空間站開展科學(xué)實驗的一個主要設(shè)施，等到問天實驗艙和夢天實驗艙發(fā)射入軌之后，我們將會增加更多的實驗柜，開展更多領(lǐng)域的科學(xué)實驗項目。到那時候，中外科學(xué)家都可以依托實驗柜來開展研究，中國空間站將成為造福全人類的太空科學(xué)平臺。”葉光富說：“同學(xué)們，我們也熱切地期待你們能提出自己的科學(xué)實驗設(shè)想，說不定下一次在太空中展示的就是你們的實驗項目。”

最后的提問環(huán)節(jié)中，網(wǎng)友們和地面課堂的同學(xué)們拋出了很多有趣的問題，3名航天員一一作答。

“在空間站里流眼淚是怎么樣的？是像果凍一樣拉得很長，還是會蹦出來成一顆一顆的？”

王亞平回答：“眼淚無法像在地面時那樣自然地流下來，而是在眼眶中打轉(zhuǎn)，或者是在眼角。所以在地面上強忍眼淚故作堅強也許很難，但是在太空中我們就很容易做到?！?/p>

“我們在空間站看到的月亮和在地球上看到的月亮有什么不同嗎？”

“我們空間站距離地球約400公里，地球距離月球38萬公里。在空間站上看月球跟在地面上看月球沒有太大的區(qū)別，但是因為沒有地球上的大氣和云的干擾，我們在空間站上看到的月亮更加明亮，更加清晰?！钡灾緞偦卮?。

“我有沒有機會成為一名能在太空中做實驗的科學(xué)家呢？”

葉光富鼓勵說：“隨著空間站的建成，將會有更多的科研人員到空間站來開展科學(xué)實驗，非常歡迎同學(xué)們未來到空間站上來做實驗，也可以把自己設(shè)計的實驗項目提交到空間站來，然后在地面上遠程操作?！?/p>

……

1節(jié)近1小時的太空授課在天地互動中很快過去，該到“下課”的時候了。

“同學(xué)們，未來屬于你們！”

“探索浩瀚宇宙，發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強國是我們不懈追求的航天夢！希望同學(xué)們只爭朝夕，不負韶華，在追夢的道路上堅定前行！”

“飛天夢永不失重，科學(xué)夢張力無限！期待同學(xué)們繼續(xù)努力學(xué)習(xí)科學(xué)知識，提高科學(xué)素養(yǎng)，探索科學(xué)奧秘，未來的空間站將由你們來建設(shè)！”

3名航天員分別給同學(xué)們送出祝福和期望后，對著鏡頭和同學(xué)們依依惜別，揮手再見。又一場充滿奇思妙想的太空授課，再一次撒下科學(xué)的種子，在億萬青少年的心里生根發(fā)芽。