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中國空間站第三次太空授課開講 新晉“太空教師”首次在問天艙授課

發布時間:2022-10-13 11:29:00來源: 中國青年報

 

  10月12日,在雲(yun) 南省大理新世紀中學,收看“天宮課堂”第三課的學生介紹地麵種植的擬南芥生長情況。

  10月12日16時01分,“天宮課堂”第三課在中國空間站開講,新晉“太空教師”陳冬、劉洋、蔡旭哲為(wei) 廣大青少年帶來一場精彩的太空科普課。這是中國航天員首次在問天實驗艙內(nei) 進行授課。新華社記者 陳欣波/攝

  在太空和在地麵上喝水有什麽(me) 區別?在太空用兩(liang) 米長的吸管喝果汁費勁兒(er) 嗎?水還能往高處“爬”?飄起來的扳手為(wei) 啥會(hui) “調頭”?

  北京時間10月12日16時01分,“天宮課堂”第三課在中國空間站開講,新晉“太空教師”神舟十四號飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲為(wei) 廣大青少年帶來一場太空科普課。

  這是中國空間站第三次太空授課,也是中國航天員首次在問天實驗艙內(nei) 進行授課。

  在約50分鍾的授課中,陳冬、劉洋、蔡旭哲生動介紹展示了空間站問天實驗艙工作生活場景,演示了微重力環境下毛細效應實驗、水球變“懶”實驗、太空趣味飲水、會(hui) 調頭的扳手等神奇現象,並生動講解了實驗背後的科學原理。

  中國空間站常用的工具T字扳手,在空中旋轉起來會(hui) 有什麽(me) 現象發生?頭朝上、頭朝下,又頭朝上,如此反複;一會(hui) 兒(er) 在左邊,一會(hui) 兒(er) 跑到右邊,來回變換……當天,在“會(hui) 調頭的扳手”實驗環節,陳冬演示了微重力環境下物理的奇妙之處。

  “這是蘇聯航天員賈尼別科夫在空間站中偶然發現的,所以也叫賈尼別科夫效應,研究發現,這個(ge) 現象與(yu) 扳手的旋轉方式和它質量的分布有關(guan) 係。這個(ge) 現象在地麵不太容易看到,但是在太空中這就是小菜一碟。”陳冬說。

  流體(ti) 現象的天地差異有多大?陳冬進行了演示:在微重力環境下,3根粗細不同的塑料管同時放在水中,最細管子內(nei) 的液麵飛速到達頂端。

  “最細的管子,液麵上升很快,旁邊兩(liang) 個(ge) 管子液麵上升比較慢。”陳冬說,和地麵最明顯的區別就是在太空由於(yu) 沒有重力的束縛,表麵張力作用會(hui) 更加明顯,會(hui) 驅動液麵不斷上升,最終液麵都會(hui) 上升到管頂。

  他和同學們(men) 說:“正如亞(ya) 平老師所說,流體(ti) 表麵張力作用又一次‘大顯神威’,最粗的管子液麵也會(hui) 上升到管頂。”

  上了太空水球就變“懶”了,原來,一顆小小的鋼球就能改變流體(ti) 的振動幅度。

  當天,劉洋通過實驗演示,和同學們(men) 一起來探索微重力環境下水球的振動現象。當她用注射器噴出空氣,快速衝(chong) 擊水球時,水球振動劇烈;當她將一個(ge) 空心鋼球放入水球內(nei) ,雖然鋼球穿進了水球,但是水球仿佛有黏性一樣把鋼球又給拉回來了。

  “鋼球已經放置好,再以同樣的力度來衝(chong) 擊它,振動確實變小了,水球好像變‘懶’了一樣。”劉洋說,這個(ge) 實驗告訴我們(men) ,小球的加入使流體(ti) 的振動發生了一定的變化。她還試著啟發孩子們(men) :“同學們(men) 想一想,這是為(wei) 什麽(me) 呢,生活中有沒有類似的應用?”

  當天,3位航天員還重點介紹了在中國空間站開展的水稻和擬南芥種植研究情況,展示了手套箱剪株操作。

  授課期間,航天員通過視頻通話形式與(yu) 地麵課堂師生進行了實時互動交流,地麵課堂專(zhuan) 家也就有關(guan) 科學問題進行認真解析。在中國科學院空間應用工程與(yu) 技術中心設立的地麵主課堂,以及在山東(dong) 菏澤、河南鄭州、雲(yun) 南大理分設的3個(ge) 地麵分課堂,約400名中小學生代表參加現場活動,他們(men) 聆聽講解,爭(zheng) 相提問。

  麵對孩子們(men) 有關(guan) “看到最美的一幕是什麽(me) ”的提問,蔡旭哲說,空間站約90分鍾繞地球一圈,所以從(cong) 航天員的視角看,地球的顏色並不是一成不變的。

  “如果問我最美的一幕是什麽(me) ,我自己最喜歡的是地球外圈那一抹明亮的大氣輝光,它在地球的邊緣閃爍著,有時候是金色,有時候是藍色,有時候是紫色,雖然看了很多次,但每次都很震撼,非常漂亮。”蔡旭哲說。

  有學生問:“什麽(me) 樣的動植物會(hui) 住進太空旅館?”

  陳冬答道,現在空間站各方麵的條件都進步了,除了擬南芥和水稻,還可以養(yang) 殖斑馬魚、線蟲。

  “在這裏,科學家可以根據不同植物適宜的生長環境,對光照、溫度等條件進行控製,同時自動觀察裝置還可以定期給它們(men) 拍照、錄視頻,記錄它們(men) 在太空的生活狀態,讓地麵的科學家知道它們(men) 發育得好不好,觀察它們(men) 在太空是否住得習(xi) 慣。”陳冬說。

  還有學生問,怎樣才能成為(wei) 一名合格的航天員?

  “我非常非常開心能聽到這樣的提問,希望今天的天宮課堂也能夠在更多的同學們(men) 心裏種下航天的種子。”陳冬介紹,我國已啟動第四批預備航天員的選拔,這次將從(cong) 海、陸、空三軍(jun) 現役飛行員中選拔航天駕駛員,首次從(cong) 港澳地區選拔載荷專(zhuan) 家,也會(hui) 選拔航天飛行工程師。

  他對孩子們(men) 說:“想要成為(wei) 一名航天員需要經曆嚴(yan) 格的選拔和訓練,我相信隻要你堅定理想,認真學習(xi) ,好好鍛煉身體(ti) ,未來一定有機會(hui) 加入光榮的航天員隊伍,讓種子最終在太空中結出甜美的果實,我們(men) 在空間站等你來出差。”

  值得注意的是,此次“太空授課”畫麵清晰流暢、同學們(men) 與(yu) 航天員的互動交流“無縫銜接”,離不開我國中繼衛星係統的強大支撐。在約50分鍾的授課中,北京空間信息傳(chuan) 輸中心調用“天鏈一號”03星和“天鏈二號”01星,為(wei) 中國空間站組合體(ti) 提供天基測控與(yu) 數據中繼服務,搭建起天地往返的“信息天路”,實現地麵與(yu) 艙內(nei) 航天員之間話音、圖像的雙向傳(chuan) 輸,為(wei) “太空授課”的順利進行提供了穩定可靠的數據傳(chuan) 輸支撐。

  北京空間信息傳(chuan) 輸中心總工程師單長勝告訴記者,實現“太空授課”的一個(ge) 難點便是需要對中國空間站進行長時間持續測控,而受地球的曲率影響,依靠傳(chuan) 統的測控站點很難獨立達到這一要求,“中繼衛星係統具有覆蓋範圍廣、傳(chuan) 輸速率高的特點,在它的支持下,我們(men) 不僅(jin) 可以達到對空間站組合體(ti) 持續測控的目的,還可以幫助航天員與(yu) 地麵進行雙向音視頻通話、在艙內(nei) 使用WIFI等”。

  2013年,成功實現三星組網的一代中繼衛星係統,順利保障了我國第一次“太空授課”。2021年至2022年,兩(liang) 代多顆中繼衛星又圓滿保障了三次“天宮課堂”。

  本報北京10月12日電

  中青報·中青網記者 邱晨輝 來源:中國青年報

(責編:常邦麗)

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