中国空间站首个天宫课堂即将面向全球直播

中国载人航天工程办公室2日透露,为发挥中国空间站的综合效益,中国首个太空科普教育品牌“天宫课堂”即将正式推出,中国空间站首次太空授课活动将于近日面向全球进行直播。

空间站作为国家太空实验室,也是重要的太空科普教育基地,蕴含着得天独厚的丰富教育资源,对激发社会大众特别是青少年弘扬科学精神、热爱航天事业具有特殊优势。2013年6月20日,航天员王亚平在聂海胜、张晓光协助下进行首次太空授课,全国6000余万名中小学生观看授课直播,产生巨大社会反响,在一代人心中播下追逐航天梦想的种子。神舟十三号航天员乘组进驻空间站组合体后,社会公众特别是青少年对中国航天员再次进行太空授课充满了期待。

“天宫课堂”将结合载人飞行任务,贯穿中国空间站建造和在轨运营系列化推出,授课将由中国航天员担任“太空教师”,以青少年为主要对象,采取天地协同互动方式开展。

这不是第一次中国航天员在太空授课。早在2013年,天宫一号舱内,神舟十号的三名航天员为全国青少年进行了我国首次太空授课,由我国首位“太空教师”王亚平主讲,聂海胜配合,张晓光担任摄像师。

2013年6月20日上午10点,在距离地球300多公里之外的天宫一号舱内,神舟十号的三名航天员为全国青少年进行了我国首次太空授课,由我国首位“太空教师”王亚平主讲,聂海胜配合,张晓光担任摄像师。

在两位“助教”的协同下,王老师向地面课堂演示了5个基础物理实验,展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。

天宫一号的舱壁上有一个支架形状的装置,即质量测量仪。聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平轻轻拉开支架,再一放手,支架便在弹簧的作用下回复原位,装置上的LED屏上就能显示出聂海胜的体重数。

质量测量仪应用的物理学原理是牛顿第二运动定律:F(力)=m(质量)×a(加速度)。质量测量仪上的弹簧凸轮机构能够产生一个恒定的力F,再通过光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t,计算出加速度(a=v/t),就能够计算出物体的质量(m=F/a)了。

把T型支架上拴着的黄色小钢球轻轻拉升到一定位置后放手,小球并没有出现地面上常见的往复摆动,而是停在了半空中,但若用手指沿切线方向轻推,小球就会绕支架的轴心做圆周运动。

在太空中,小球处于失重环境状态,不能像地面一样做往复摆动,所以把小球任意放到一位置,小球都会静止不动。但当稍稍给它一个初速度时,小球就会围绕着摆轴做圆周运动了。

把一个陀螺静止悬放在空中,用手轻推陀螺顶部,陀螺会翻滚着飞向远处。但当把陀螺先旋转起来,再给它一个干扰力时,旋转的陀螺不再翻滚,而是保持着固定的轴向向前飞去。

高速旋转陀螺的定轴特性在航天领域用途广泛。在天宫一号目标飞行器上,就装有各式各样的陀螺定向仪,正是有了它们,才能精准地测量航天器的飞行姿态。

把一个金属圈轻轻地放入水袋,再慢慢抽出,这时在金属圈上形成一个大大的水膜。这是因为在太空失重状态下,突显出了液体的表面张力特性,所以普通水也能够轻松地形成漂亮的水膜。王亚平还往水膜表面贴上了一片画有中国结图案的塑料片,水膜依然完好。

如果诗仙李白在天宫里生活,大概就写不出“飞流直下三千尺”的名句了,因为,失重环境下水不可能飞流直下。

将饮水袋中的水慢慢注入到水膜上,水膜竟变成了一个亮晶晶的大水球,水球中间还有一串珍珠般的小气泡。为了验证注入空气是否能真正形成气泡,聂海胜用注射器抽出先前形成的小气泡,王亚平再把气体重新注入到水球里,空气在水球内部形成一个大气泡并静止不动。而在水球另一侧继续注入空气时,又形成另一个气泡,且两个气泡并没有融合到一起,彼此独立存在。接着,王亚平还将红色液体注入到水球,使晶莹透亮的水球变成了粉红色。

此外,通过视频通话形式,三位航天员还与地面师生进行了“天地问答”,聂海胜还表演了“悬空打坐”来展现失重环境的奇妙。

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