前沿拓展：

天宮一號(hào)授課

要按照萬(wàn)有引力公式計(jì)算從宇宙尺度看天宮號(hào)也過(guò)貼著地球表面飛行而已重力能減少多

重要速度速度天宮號(hào)繞地球飛速度至少7.9千米/秒速度產(chǎn)生離心力足抵消地球引力所天宮號(hào)內(nèi)感受重力

**紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站 柴雅欣

12月9日15時(shí)40分，“天宮課堂”第一課正式開(kāi)講，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富在**空間站進(jìn)行太空授課。此次活動(dòng)全程現(xiàn)場(chǎng)直播，在**科技館設(shè)立地面主課堂，在廣西南寧、四川汶川、**、澳門(mén)設(shè)立4個(gè)地面分課堂。 （圖片來(lái)源：視覺(jué)**）

12月9日15時(shí)40分，“天宮課堂”準(zhǔn)時(shí)開(kāi)講。神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富變身“太空教師”，帶來(lái)了一場(chǎng)精彩的太空科普課。

這是**空間站首次進(jìn)行太空授課活動(dòng)。在約60分鐘的授課中，航天員介紹了空間站工作生活場(chǎng)景，演示了微重力環(huán)境下細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)、物體運(yùn)動(dòng)、液體表面張力等神奇現(xiàn)象，并講解了實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理。

與8年前在天宮一號(hào)的太空授課相比，這一次課堂有何新變化，授課內(nèi)容有何新亮點(diǎn)？進(jìn)入空間站時(shí)代，“天宮課堂”會(huì)成為常態(tài)嗎？

空間站授課資源更加豐富，廣度和深度均有拓展

“同學(xué)們，你們好！”在王亞平熟悉的聲音中，太空授課拉開(kāi)序幕。

我們的太空家園長(zhǎng)什么樣？王亞平首先帶大家參觀了航天員的生活區(qū)，休息區(qū)的家人照片、小布偶和舷窗外的浩瀚風(fēng)光，構(gòu)成了一幅溫馨而浪漫的畫(huà)面。

“太空廚房”冰箱里的鮮蘋(píng)果、食物加熱器和微波爐，“太空跑臺(tái)”、可腳蹬也可手搖的“太空自行車”……一件件工具、一個(gè)個(gè)細(xì)節(jié)，拼出了航天員太空生活的日常。

“我們看上去胖胖的，是因?yàn)槲⒅亓?dǎo)致血液上涌，所以在軌鍛煉很重要。”王亞平向同學(xué)們展示了太空跑步和“倒立”騎行。

2013年6月20日，在神舟十號(hào)任務(wù)期間，王亞平在聶海勝、張曉光的協(xié)助下，為全國(guó)6000余萬(wàn)中小學(xué)生帶來(lái)了一堂別開(kāi)生面的天地互動(dòng)太空課堂。時(shí)隔8年，**航天員再次進(jìn)行太空授課，有許多新亮點(diǎn)。

國(guó)際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席、**航天科工集團(tuán)二院研究員楊宇光告訴記者，航天員在空間站的研究主要分為科學(xué)研究和工程研究?jī)纱箢悺Ｇ罢哐芯孔匀滑F(xiàn)象，如微重力條件下的流體流動(dòng)、物體燃燒等物理化學(xué)現(xiàn)象；后者主要是工程實(shí)踐，如水再生系統(tǒng)、尿處理系統(tǒng)等。

“授課項(xiàng)目涉及許多工程方面的展示和科普，比如空間站工作生活場(chǎng)景展示、水再生系統(tǒng)介紹。他們與細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)等科學(xué)研究展示相得益彰。”楊宇光說(shuō)，與上次授課主要展示物理現(xiàn)象不同，這次授課的廣度和深度都有所拓展。而這之所以能成為現(xiàn)實(shí)，正是得益于我們有了自己的空間站，授課資源更加豐富。

太空微重力環(huán)境是物理學(xué)的天然實(shí)驗(yàn)室。“水膜實(shí)驗(yàn)”令人印象深刻。8年前，王亞平曾成功制成了一張漂亮的水膜，并把帶有**結(jié)圖案的塑料片嵌入其中，**元素錦上添花。在今天的課上，王亞平又一次為同學(xué)們演示了“水膜實(shí)驗(yàn)”。不過(guò)這次，道具換成了她和女兒早已準(zhǔn)備好的花朵折紙。

“看到這朵花，我就想到我的女兒。”王亞平將花朵小心翼翼地放在水膜上。在太空微重力下，水的表面張力增大，令人驚訝的現(xiàn)象出現(xiàn)了——花朵在晶瑩剔透的水膜上緩慢“綻放”。

“希望你們的夢(mèng)想都能在廣袤的宇宙中綻放！”王亞平寄語(yǔ)孩子們。

天地課堂一“鏈”牽，多系統(tǒng)共同保障太空授課“信號(hào)滿格”

除課程內(nèi)容外，這一回的“硬件設(shè)施”也有很大升級(jí)。天宮一號(hào)的內(nèi)部活動(dòng)空間只有約15立方米，而現(xiàn)在空間站僅核心艙就達(dá)到50立方米，“教室”更加敞亮。

多機(jī)位、高清畫(huà)質(zhì)，“太空網(wǎng)課”非常穩(wěn)。音視頻信號(hào)流暢穩(wěn)定，確保“空中課堂”零延時(shí)、不卡頓是工程技術(shù)方面的最大挑戰(zhàn)。

“天地交流互動(dòng)，主要由空間站、天鏈中繼衛(wèi)星系統(tǒng)、地面測(cè)控站三方面共同完成。”天鏈二號(hào)01星副總設(shè)計(jì)師李向陽(yáng)告訴記者，航天員給地面的信息依次通過(guò)空間站中繼天線、天鏈中繼衛(wèi)星、星地下行鏈路等傳輸?shù)降孛嬲尽?jù)介紹，太空數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站——天鏈一號(hào)03星和天鏈二號(hào)01星接力保障這次太空授課，艙內(nèi)的多臺(tái)高清**拍下的高清視頻，通過(guò)中繼高速鏈路實(shí)時(shí)傳送至地面，地面上行兩路高清圖像傳送至艙內(nèi)的顯示器，從而實(shí)現(xiàn)高速雙向音視頻傳輸。

和第一次太空授課相比，8年時(shí)間里，我國(guó)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)換代升級(jí)，太空授課等需要長(zhǎng)弧段、強(qiáng)信號(hào)支持的重要活動(dòng)也因此開(kāi)展得更加從容。

“2013年太空授課，我們當(dāng)時(shí)天上只有3顆星，都是一代星。現(xiàn)在我們天上有5顆星，除了天鏈一號(hào)04、05星，還有天鏈二號(hào)01星，二代星比一代星在傳輸速率和其他能力上更高。”北京空間信息傳輸中心總工程師單長(zhǎng)勝說(shuō)。

點(diǎn)燃?jí)粝牖鸱N，鼓勵(lì)青少年熱愛(ài)航天、參與探索、追求科學(xué)

“空間站里，氧氣和二氧化碳如何進(jìn)行循環(huán)？”“好奇你們?cè)谔盏纳睿芸吹経FO嗎？星星還是一閃一閃的嗎？”“沖出地球和返回地球，是不是和我們坐過(guò)山車一樣**呢？”……

“天宮課堂”采用天地互動(dòng)的方式，在**科技館設(shè)地面主課堂，在廣西南寧、四川汶川、**、澳門(mén)分設(shè)4個(gè)地面分課堂，共1420名中小學(xué)生代表參加現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)。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。

**空間站不僅是全球科學(xué)家開(kāi)展空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用的研究平臺(tái)，也是鼓勵(lì)青少年熱愛(ài)航天、參與探索、追求科學(xué)的實(shí)踐平臺(tái)。據(jù)了解，授課活動(dòng)由**載人航天工程辦公室聯(lián)合**、科技部、**科協(xié)、**廣播電視總臺(tái)共同主辦，**科技館及載人航天工程相關(guān)參研參試單位提供支持。后續(xù)，“天宮課堂”將持續(xù)開(kāi)展太空授課活動(dòng)，積極傳播載人航天知識(shí)和文化，持續(xù)開(kāi)展形式多樣、內(nèi)容豐富的航天科普教育。

楊宇光說(shuō)，載人航天、深空探測(cè)等航天活動(dòng)具有投資大、回報(bào)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，科學(xué)價(jià)值無(wú)可替代，“開(kāi)展科普教育，讓青少年愛(ài)上航天，讓公眾了解航天，空間站具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)”。

從世界范圍看，太空教育已成為連接青少年學(xué)生與載人航天事業(yè)的重要橋梁，受到越來(lái)越多國(guó)家的重視。“國(guó)際空間站也在開(kāi)展太空科普教育活動(dòng)。之前，太空授課第一人、曾隨美國(guó)‘奮進(jìn)’號(hào)飛船上天的芭芭拉·摩根還與王亞平有過(guò)通信交流。”楊宇光說(shuō)。

“航天員太空授課，對(duì)孩子而言是一種啟發(fā)，就是希望用實(shí)驗(yàn)的方式激發(fā)孩子們的好奇心，起到引領(lǐng)作用。”此次太空授課“備課”科普專家、**科技館科普講師團(tuán)副團(tuán)長(zhǎng)陳征說(shuō)。

“飛天夢(mèng)**失重，科學(xué)夢(mèng)張力無(wú)限。”在結(jié)束此次太空授課時(shí)，王亞平呼應(yīng)了8年前的那句結(jié)束語(yǔ)。太空探索永無(wú)止境。未來(lái)，更多精彩的“天宮課堂”將點(diǎn)燃孩子們夢(mèng)想的火種，引導(dǎo)他們探索浩瀚的星空。

拓展知識(shí)：