天宮課堂
——神舟十三號任務太空授課紀實/

□占 康

3月23日，神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平和葉光富在軌駐留第159天，三名航天員在距離地面約400公里的中國空間站內(nèi)，給青少年們進行天宮課堂第二次授課活動。

神舟十三號航天員乘組

地面主課堂設在中國科技館，分課堂分別設在西藏自然博物館和新疆烏魯木齊第10中學。授課活動面向全球觀眾進行直播。

開課前，地面主課堂進行了預熱活動。通過大屏幕上的視頻，主持人帶領同學們復習了去年中國空間站天宮課堂第一課內(nèi)容，回顧了載人航天“三步走”的光輝歷程，并提前預習了本次課程相關知識點。

15時59分，天宮課堂正式開課。三名航天員身著藍色工作服集體亮相。 “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……”太空教師王亞平熟悉的面孔和聲音在天宮課堂一出現(xiàn)，立刻將同學們帶入上課狀態(tài)。

“我是指令長翟志剛，繼續(xù)擔任拍攝工作?！?/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知識?！?/p>

同學們屏息靜坐，如饑似渴地等待著強大的教師團隊再次帶領大家進入奇妙的太空失重世界。

結合剛閉幕的冬奧會，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，嘗試幾次后，在吸管口漸漸地形成一個透明液體球?！耙娮C奇跡的時刻到了?！蓖鮼喥接谜戳它c結晶核的毛根輕輕碰觸了下球體，仿佛施了魔法一樣，透明球迅速變成結晶球。據(jù)王老師說，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“冰球”。

“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”。王亞平揭示了奧秘。為了給同學們更直觀地演示表面張力，王亞平緊接著做了另一個實驗。她拿著兩塊透明的液橋板，讓葉光富拿著裝有飲用水的袋子向兩塊液橋板分別擠出一個水球。此時，地面課堂的同學們也在同步做著同樣的實驗。當液橋板上的兩個水球越來越大，并連接在一起時，她又將其緩慢地拉開，一座奇特的“液橋”搭建而成。

可是，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。同學們手中瓶子里的液體漸漸形成分層，而王亞平手中的水油混合液還是沒有產(chǎn)生變化。

怎么辦呢？王亞平向地面課堂的同學們求助。

一位同學提議：“使用旋轉的方式，借助離心作用將水和油分開?！薄叭斯るx心機”葉光富隨即進行了演示。只見他將繩子系在瓶口，快速旋轉瓶子。果不其然，不一會兒，瓶子里的混合液就分離開來了。

“小原理發(fā)揮大作用。很多復雜的設備都是簡單的科學原理，比如空間站里的陀螺儀。”王亞平又給大家補充了一個知識點。

展示完太空奇妙的液體現(xiàn)象后，王亞平進行最后一項實驗——太空拋物實驗。這時，一個可愛小巧的冰墩墩竟然在天宮課堂閃亮登場，一上場就給大家表演了個“空翻”。原來，炙手可熱的冰墩墩早在半年前就隨著神舟十三號乘組一起進駐中國空間站。

王亞平將冰墩墩用手指輕輕一推，冰墩墩徑直慢慢地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？”王亞平還給同學們布置了一項課后作業(yè)。

實驗結束后，王亞平和葉光富給同學們介紹了空間站上的兩個新科學實驗柜——高微重力實驗柜和無容器材料實驗柜，并展示了前期在實驗柜中進行的金屬鋯實驗。

“天宮課堂”第二課天地互動

“科學實驗柜是我們在空間站開站科學實驗的主要設施，等到‘問天’實驗艙和‘夢天’實驗艙發(fā)射入軌后，我們將增加更多實驗柜，開展更多領域的科學實驗項目。到那時候，中外科學家都可以依托實驗柜來開展研究，而中國的空間站將成為造福全人類的太空科學實驗平臺?！比~光富告訴大家一個振奮人心的消息。

最后的提問環(huán)節(jié)中，網(wǎng)友們和地面課堂的同學們拋出了很多有趣的問題，三位航天員一個個作答。

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

王亞平回答：“在空間站里飛行這么久，我們也經(jīng)歷過許多心情激動乃至熱淚盈眶的時刻。但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，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>

“我對無容器材料實驗柜比較感興趣，特別神奇，什么樣的材料可在無容器實驗柜里做實驗？”

葉光富回答：“在太空環(huán)境下的無容器實驗可以消除地面重力造成的影響，制備出更好的材料。比如說幫助制造新一代的燃氣輪機葉片，科學家還計劃利用模擬合成的隕石物質來研究太陽系早期的熱環(huán)境?！?/p>

“空間站里的時間是北京時間還是格林尼治時間？航天員的作息時間是怎么被安排的？”

翟志剛回答說：“中國空間站繞地球一圈90分鐘，也就是說90分鐘我們就要經(jīng)歷一次日出日落。通常情況下，在空間站有人駐留的情況下，我們一般采用北京時間，就是按照北京時間來安排我們的作息制度?！?/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的明亮，更加的透徹?！钡灾緞偦卮稹?/p>

“在空間站能把水燒開嗎？”

“通常我們所說的開水是指溫度達到100攝氏度的水。在失重條件下，由于沒有浮力的作用，水溫升高只能依靠熱傳導，缺少對流和氣泡擾動的作用，所以要把整個水燒開很困難。我們空間站里的水是經(jīng)過特殊處理的，所以既可以直接飲用，也可以通過特殊的加熱裝置來加熱，但是這個加熱裝置不能把水燒開。”王亞平回答說。

“科學實驗柜非常厲害，我自己特別喜歡研究果蠅，以后我的果蠅也能被送到天上做實驗嗎？”

王亞平回答：“非常高興看到你喜歡生物學研究。生物學是我們空間站未來知識的一個重要領域。在我們即將發(fā)射的空間站問天艙里就有支持動植物、微生物研究用的生命生態(tài)實驗柜，我們不僅在里面做科學家用的實驗，也歡迎同學們的奇思妙想。我們科學家也計劃將來把果蠅帶到空間站里來進行研究，所以你的想法是和科學家們不謀而合的。”

“空間站在飛行時會不會受到阻力？”

王亞平回答，“雖然我們所處的高度比較高，但是仍然會有阻力，會導致我們的運行速度降低，隨之軌道也會降低。所以為了維持運行軌道，我們必須在需要的時候施加動力?！?/p>

“我的理想是成為一名科學家，我有沒有機會成為一名能在太空中去做實驗的科學家呢？”

葉光富鼓勵說：“這位同學有非常遠大的理想抱負，首先給你點個大大的贊！我們建設空間站的目的就是要開展大規(guī)模的科學實驗。這些科學實驗是我們面向全世界科學家所征集的項目。隨著空間站的建成，我們將會有更多的科研人員到空間站來開展科學實驗，所以也非常歡迎同學們未來到空間站上來做實驗，你們也可以把自己設計的實驗項目提交到空間站來，然后你們在地面上遠程操作，是不是也很有意思呢？同學們，你們現(xiàn)在要做的就是好好學習，鍛煉好身體，要勇敢追夢，相信未來一切皆有可能。”

……

一個小時的課程在天地互動中悄然而逝，一轉眼就到了“下課”時間。

“同學們，未來屬于你們！”

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

“飛天夢永不失重，科學夢張力無限！期待同學們繼續(xù)努力學習科學知識，提高科學素養(yǎng)，探索科學奧秘，未來的空間站將由你們建設！”

三名航天員分別給同學們送出祝福和期望后，對著鏡頭和大家依依惜別，揮手再見。

這場充滿奇思妙想的太空授課，一定又會撒下科學的種子，在億萬青少年的心里生根發(fā)芽。