10月12日，在云南省大理新世紀(jì)中學(xué)，收看“天宮課堂”第三課的學(xué)生介紹地面種植的擬南芥生長(zhǎng)情況。

　　10月12日16時(shí)01分，“天宮課堂”第三課在中國(guó)空間站開(kāi)講，新晉“太空教師”陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來(lái)一場(chǎng)精彩的太空科普課。這是中國(guó)航天員首次在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。新華社記者 陳欣波/攝

　　在太空和在地面上喝水有什么區(qū)別？在太空用兩米長(zhǎng)的吸管喝果汁費(fèi)勁兒?jiǎn)幔克€能往高處“爬”？飄起來(lái)的扳手為啥會(huì)“調(diào)頭”？

　　北京時(shí)間10月12日16時(shí)01分，“天宮課堂”第三課在中國(guó)空間站開(kāi)講，新晉“太空教師”神舟十四號(hào)飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來(lái)一場(chǎng)太空科普課。

　　這是中國(guó)空間站第三次太空授課，也是中國(guó)航天員首次在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。

　　在約50分鐘的授課中，陳冬、劉洋、蔡旭哲生動(dòng)介紹展示了空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙工作生活場(chǎng)景，演示了微重力環(huán)境下毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、水球變“懶”實(shí)驗(yàn)、太空趣味飲水、會(huì)調(diào)頭的扳手等神奇現(xiàn)象，并生動(dòng)講解了實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理。

　　中國(guó)空間站常用的工具T字扳手，在空中旋轉(zhuǎn)起來(lái)會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？頭朝上、頭朝下，又頭朝上，如此反復(fù)；一會(huì)兒在左邊，一會(huì)兒跑到右邊，來(lái)回變換……當(dāng)天，在“會(huì)調(diào)頭的扳手”實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，陳冬演示了微重力環(huán)境下物理的奇妙之處。

　　“這是蘇聯(lián)航天員賈尼別科夫在空間站中偶然發(fā)現(xiàn)的，所以也叫賈尼別科夫效應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)現(xiàn)象與扳手的旋轉(zhuǎn)方式和它質(zhì)量的分布有關(guān)系。這個(gè)現(xiàn)象在地面不太容易看到，但是在太空中這就是小菜一碟。”陳冬說(shuō)。

　　流體現(xiàn)象的天地差異有多大？陳冬進(jìn)行了演示：在微重力環(huán)境下，3根粗細(xì)不同的塑料管同時(shí)放在水中，最細(xì)管子內(nèi)的液面飛速到達(dá)頂端。

　　“最細(xì)的管子，液面上升很快，旁邊兩個(gè)管子液面上升比較慢。”陳冬說(shuō)，和地面最明顯的區(qū)別就是在太空由于沒(méi)有重力的束縛，表面張力作用會(huì)更加明顯，會(huì)驅(qū)動(dòng)液面不斷上升，最終液面都會(huì)上升到管頂。

　　他和同學(xué)們說(shuō)：“正如亞平老師所說(shuō)，流體表面張力作用又一次‘大顯神威’，最粗的管子液面也會(huì)上升到管頂。”

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

　　當(dāng)天，劉洋通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，和同學(xué)們一起來(lái)探索微重力環(huán)境下水球的振動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)她用注射器噴出空氣，快速?zèng)_擊水球時(shí)，水球振動(dòng)劇烈；當(dāng)她將一個(gè)空心鋼球放入水球內(nèi)，雖然鋼球穿進(jìn)了水球，但是水球仿佛有黏性一樣把鋼球又給拉回來(lái)了。

　　“鋼球已經(jīng)放置好，再以同樣的力度來(lái)沖擊它，振動(dòng)確實(shí)變小了，水球好像變‘懶’了一樣。”劉洋說(shuō)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們，小球的加入使流體的振動(dòng)發(fā)生了一定的變化。她還試著啟發(fā)孩子們：“同學(xué)們想一想，這是為什么呢，生活中有沒(méi)有類似的應(yīng)用？”

　　當(dāng)天，3位航天員還重點(diǎn)介紹了在中國(guó)空間站開(kāi)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(guò)視頻通話形式與地面課堂師生進(jìn)行了實(shí)時(shí)互動(dòng)交流，地面課堂專家也就有關(guān)科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真解析。在中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心設(shè)立的地面主課堂，以及在山東菏澤、河南鄭州、云南大理分設(shè)的3個(gè)地面分課堂，約400名中小學(xué)生代表參加現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)，他們聆聽(tīng)講解，爭(zhēng)相提問(wèn)。

　　面對(duì)孩子們有關(guān)“看到最美的一幕是什么”的提問(wèn)，蔡旭哲說(shuō)，空間站約90分鐘繞地球一圈，所以從航天員的視角看，地球的顏色并不是一成不變的。

　　“如果問(wèn)我最美的一幕是什么，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(shí)候是金色，有時(shí)候是藍(lán)色，有時(shí)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(shuō)。

　　有學(xué)生問(wèn)：“什么樣的動(dòng)植物會(huì)住進(jìn)太空旅館？”

　　陳冬答道，現(xiàn)在空間站各方面的條件都進(jìn)步了，除了擬南芥和水稻，還可以養(yǎng)殖斑馬魚(yú)、線蟲(chóng)。

　　“在這里，科學(xué)家可以根據(jù)不同植物適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)光照、溫度等條件進(jìn)行控制，同時(shí)自動(dòng)觀察裝置還可以定期給它們拍照、錄視頻，記錄它們?cè)谔盏纳顮顟B(tài)，讓地面的科學(xué)家知道它們發(fā)育得好不好，觀察它們?cè)谔帐欠褡〉昧?xí)慣。”陳冬說(shuō)。

　　還有學(xué)生問(wèn)，怎樣才能成為一名合格的航天員？

　　“我非常非常開(kāi)心能聽(tīng)到這樣的提問(wèn)，希望今天的天宮課堂也能夠在更多的同學(xué)們心里種下航天的種子。”陳冬介紹，我國(guó)已啟動(dòng)第四批預(yù)備航天員的選拔，這次將從海、陸、空三軍現(xiàn)役飛行員中選拔航天駕駛員，首次從港澳地區(qū)選拔載荷專家，也會(huì)選拔航天飛行工程師。

　　他對(duì)孩子們說(shuō)：“想要成為一名航天員需要經(jīng)歷嚴(yán)格的選拔和訓(xùn)練，我相信只要你堅(jiān)定理想，認(rèn)真學(xué)習(xí)，好好鍛煉身體，未來(lái)一定有機(jī)會(huì)加入光榮的航天員隊(duì)伍，讓種子最終在太空中結(jié)出甜美的果實(shí)，我們?cè)诳臻g站等你來(lái)出差。”

　　值得注意的是，此次“太空授課”畫(huà)面清晰流暢、同學(xué)們與航天員的互動(dòng)交流“無(wú)縫銜接”，離不開(kāi)我國(guó)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)的強(qiáng)大支撐。在約50分鐘的授課中，北京空間信息傳輸中心調(diào)用“天鏈一號(hào)”03星和“天鏈二號(hào)”01星，為中國(guó)空間站組合體提供天基測(cè)控與數(shù)據(jù)中繼服務(wù)，搭建起天地往返的“信息天路”，實(shí)現(xiàn)地面與艙內(nèi)航天員之間話音、圖像的雙向傳輸，為“太空授課”的順利進(jìn)行提供了穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸支撐。

　　北京空間信息傳輸中心總工程師單長(zhǎng)勝告訴記者，實(shí)現(xiàn)“太空授課”的一個(gè)難點(diǎn)便是需要對(duì)中國(guó)空間站進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)測(cè)控，而受地球的曲率影響，依靠傳統(tǒng)的測(cè)控站點(diǎn)很難獨(dú)立達(dá)到這一要求，“中繼衛(wèi)星系統(tǒng)具有覆蓋范圍廣、傳輸速率高的特點(diǎn)，在它的支持下，我們不僅可以達(dá)到對(duì)空間站組合體持續(xù)測(cè)控的目的，還可以幫助航天員與地面進(jìn)行雙向音視頻通話、在艙內(nèi)使用WIFI等”。

　　2013年，成功實(shí)現(xiàn)三星組網(wǎng)的一代中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，順利保障了我國(guó)第一次“太空授課”。2021年至2022年，兩代多顆中繼衛(wèi)星又圓滿保障了三次“天宮課堂”。

　　本報(bào)北京10月12日電

　　中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 邱晨輝 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)