“太空探索，永無止境。同學們(men) 好！”昨天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) 廣大青少年帶來了一堂精彩的太空科普課，這是中國航天員首次在問天實驗艙內(nei) 進行授課。

　　輕鬆用2米長管喝飲料

　　本次“天宮課堂”是神十四乘組第一次變身“太空教師”，也是中國空間站問天實驗艙首次成為(wei) “太空教室”。昨天16時01分，三位“太空教師”依次“飛”到鏡頭前站定。陳冬、劉洋先帶領大家在問天實驗艙“逛”了一圈，介紹了艙內(nei) 的工作生活場景，蔡旭哲則擔任本次授課的“攝像師”。

　　地麵主課堂也進行了“升級”。本次授課的地麵主課堂設在中國科學院空間應用工程與(yu) 技術中心有效載荷運行管理中心，這裏可謂是中國空間站的“太空實驗大管家”——平時，科研人員就是在這裏遠程管理空間站科學實驗項目。昨天，56名中小學生來到主課堂。問天實驗艙搭載的生物技術實驗櫃、高微重力實驗櫃等科學設備的實時監控數據，就在中心大屏幕上跳動著。

　　空間站能夠提供長期的微重力環境，在微重力環境下，很多被掩蓋的物質規律得以顯現。在太空，毛細現象有了明顯變化，在地麵由於(yu) 重力作用，細玻璃管插入液體(ti) 後，液麵爬升到一定高度就會(hui) 達到平衡。而陳冬手中的玻璃管則迅速將液體(ti) 吸入，液麵快速爬升至管頂。

　　加入了金屬小球的水球竟然變“懶”了。劉洋快速按動注射器“吹”向水球，其表麵出現了明顯的波動，但向水球裏放入一顆空心小鋼球後，用同樣的“吹”力，水球表麵出現的波動明顯變小。

　　在太空中，扳手也變得調皮起來。陳冬將T字形扳手旋轉起來，扳手竟會(hui) 一邊旋轉一邊“翻身”，一會(hui) 兒(er) 頭朝上，一會(hui) 兒(er) 頭朝下。這是前蘇聯航天員賈尼別科夫在空間站中偶然發現的，也被稱為(wei) “網球拍效應”，與(yu) 扳手的旋轉方式、質量分布有關(guan) 。

　　“這些現象，我們(men) 在地麵上是很難觀察到的，隻有到太空中才能穩定開展實驗。”中科院空間應用中心應用發展中心主任張偉(wei) 說。

　　課堂上，劉洋使用一條長達2米的飲水管，輕鬆吸吮幾下就喝到了芒果汁。而在地麵上，由於(yu) 受到重力影響和人體(ti) 肺活量的限製，要想這樣喝水大概率行不通。

　　“太空水稻”進入種子成熟期

　　問天實驗艙裏一片生機勃勃。前不久的中秋節，蔡旭哲種出的“太空生菜”已經被作為(wei) 他們(men) 節日的“加餐”。眼下，擬南芥、水稻植株也都在生命生態實驗櫃中茁壯生長著。

　　神十四乘組共種植了6株開花期不同的擬南芥，其中有兩(liang) 株擬南芥已經開花。在“天宮課堂”上，孩子們(men) 得以一窺科學手套箱的剪株操作：陳冬使用科學手套箱，用剪刀將開花的擬南芥植株剪下，放入凍存管，一份植物樣品采集就完成了。樣品將被放入零下80攝氏度的存儲(chu) 區，未來將帶回地球，供科學家開展研究。

　　“太空水稻”長勢也相當不錯。經過70多天的生長，水稻植株正在從(cong) 灌漿期進入種子成熟期。在太空種水稻，其實驗目標之一便是完成水稻在太空“從(cong) 種子到種子”全生命周期的培養(yang) 研究，為(wei) 進一步解析空間微重力對水稻生長發育的影響，以及利用水稻進行空間糧食生產(chan) 提供實驗證據。

　　7月28日，擬南芥種子和水稻種子的實驗單元，由航天員安裝至問天實驗艙的生命生態櫃通用生物培養(yang) 模塊中，次日完成了在軌第一次營養(yang) 液加注。經過54天的生長，水稻順利抽穗開花，目前正從(cong) 灌漿期進入種子成熟期。航天員已采集了部分水稻樣品在軌冷凍保存，未來將隨航天員返回地麵進行科學分析。采集後的水稻植株成功長出了再生稻，並開始拔節孕穗。問天實驗艙植物培養(yang) 實驗科研人員表示，再生稻為(wei) 充分利用培養(yang) 空間和條件，進行高效作物生產(chan) 提供了新的思路和技術途徑。

　　科學家期望通過研究在完全封閉太空條件下培養(yang) 或栽培植物，探索作物在太空環境中高效生產(chan) 所需要的條件因素和技術途徑，篩選和創建適合太空生產(chan) 的農(nong) 作物新品種，從(cong) 而建立以植物為(wei) 基礎的空間生物再生生命支持係統，最終實現人類長期太空探索的目標。

　　“非常期待在空間站收獲我們(men) 自己種植的糧食。說不定在不久的將來，在月球，甚至在火星，我們(men) 都能實現袁隆平院士的‘禾下乘涼夢’。”陳冬說。

　　“天宮課堂”課程不斷升級

　　看似短短幾十分鍾的“天宮課堂”授課，背後卻傾(qing) 注了眾(zhong) 多專(zhuan) 家的心血。課程設計都有哪些人員參與(yu) ？航天專(zhuan) 家、高校教師、科研人員自然少不了，此外，中小學教師也是必不可少的一環。作為(wei) 主要麵向青少年受眾(zhong) 的課堂，中小學老師能較為(wei) 準確地把握青少年的認知水平、接受能力，並為(wei) 航天員提供一些教學技巧。而專(zhuan) 家在地麵上對太空現象開展的推演是否準確，則需要航天員在太空中實際驗證。

　　張偉(wei) 表示，相比於(yu) 此前的太空授課，本次課程引入了真正的科學實驗過程，將太空中正在開展的植物實驗對孩子們(men) 進行了直觀展示。未來，夢天實驗艙發射入軌後，“天宮課堂”的實驗內(nei) 容將更加豐(feng) 富。

　　“太空教室”變大了，航天員的活動區域更寬敞，拍攝機位以及相關(guan) 設備也相應增多。空間站信號的回傳(chuan) ，離不開“天鏈”中繼衛星係統。在約50分鍾的授課中，“天鏈一號”03星和“天鏈二號”01星表現穩定。飛控團隊首次采取雙中繼衛星分別跟蹤的方式，對問天實驗艙和天和核心艙實行兩(liang) 艙切換跟蹤，確保圖像話音穩定回傳(chuan) ，保障整個(ge) 直播的流暢進行。

　　“實現‘太空授課’的一個(ge) 難點，便是需要對空間站進行長時間持續測控。而受地球曲率影響，傳(chuan) 統測控站點很難獨立達到這一要求。”北京空間信息傳(chuan) 輸中心總工程師單長勝說，“天鏈”中繼衛星係統覆蓋範圍廣、傳(chuan) 輸速率高，能為(wei) 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”。

　　把吸管從(cong) 二樓伸到一樓

　　天地對比實驗點燃中學生科學夢想

　　本報訊（記者 牛偉(wei) 坤）“剛剛，航天員在空間站輕鬆地喝到了兩(liang) 米吸管中的液體(ti) ，那我們(men) 在地麵上用同樣長度的吸管喝起來是不是也一樣輕鬆呢？”昨天下午，“天宮課堂”第三次太空授課剛結束，北京錢學森中學實驗室裏，該校副校長、物理老師楊麗(li) 鈞就為(wei) 初中學生上起了輔導課。

　　“我來！”學生劉梓宸一馬當先。隻見他將飲料瓶放在實驗桌上，將吸管一頭插進瓶中，站上方凳用手抻著長管，深呼吸了幾下，將吸管另一頭含進口中，猛吸一口。“喝到了！也很輕鬆呀！”本來以為(wei) 會(hui) 與(yu) 太空實驗有什麽(me) 不同的學生們(men) 有些困惑。楊麗(li) 鈞笑而不語，賣了個(ge) 關(guan) 子，“我這邊還準備了一根更長的吸管，吸管的另一頭放在了一樓，有沒有人有勇氣嚐試一下？”“啊，這裏可是二樓呀！”“會(hui) 不會(hui) 很難喝到？”學生們(men) 竊竊私語起來。學生吳金航站了起來，走到窗前迎接挑戰。“加油！加油！”隨著時間一秒秒過去，憋足了勁兒(er) 的吳金航臉微微發紅，楊麗(li) 鈞不停將頭探出窗外，通報著管內(nei) 液體(ti) 的最新高度。“樓下的老師說，吸管裏的飲料已經開始上升了！”“加油，吸管裏的飲料已經快到窗邊了！”這時，實驗室裏的加油聲也熱烈起來。幾分鍾後，已有些微喘的吳金航終於(yu) 喝到了甜甜的紅茶飲料。“老師，這次可太不輕鬆了！”

　　待實驗室裏的掌聲平息下來，楊麗(li) 鈞為(wei) 學生揭秘：“我們(men) 身處重力環境，第一個(ge) 實驗中，空氣中的大氣壓幫助了我們(men) ，讓我們(men) 比較輕鬆地喝到了兩(liang) 米吸管中的水。”看著學生頻頻點頭，她繼續發問，為(wei) 什麽(me) 大氣壓在第二個(ge) 實驗中“失靈”了呢？她接著解釋道，“隨著吸管變長，進入管內(nei) 的水柱越高，形成的水壓越大，為(wei) 我們(men) 喝水造成了阻礙；等長度到了10米以上，管內(nei) 水壓已和大氣壓差不多大，大氣壓已無法幫忙，我們(men) 再怎麽(me) 努力也無法喝到管內(nei) 的飲料。”學生們(men) 若有所思，楊麗(li) 鈞卻並不著急。“你們(men) 剛剛踏入物理學習(xi) 的大門，未來還有很多類似有趣的現象，等待著你們(men) 去探索背後的原理。”

　　輔導課結束，學生石翔宇意猶未盡。“從(cong) 事與(yu) 航天相關(guan) 的工作，是我一直以來的夢想。今天的天宮授課和地麵對比實驗，讓我學習(xi) 物理的興(xing) 趣更濃了，更堅定了我內(nei) 心的誌向。”

　　除了“趣味飲水”的對比實驗，楊麗(li) 鈞還帶領學校物理組的老師們(men) 準備了毛細現象實驗。“從(cong) 看到天宮課表我們(men) 就開始備課了，希望孩子們(men) 能在動手的過程中萌發科學探索欲望。”