刘洋在太空中用2米长吸管轻松喝饮料【首次在问天实验舱内授课 “天宫课堂”第三课干货满满】

　　【现场】

　　“天宫课堂”第三课干货满满

　　10月12日16时01分，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。

　　首次在问天实验舱内进行授课

　　这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。

　　在约50分钟的授课中，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲生动介绍展示了空间站问天实验舱工作生活场景，演示了微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手等神奇现象，并生动讲解了实验背后的科学原理。此外，航天员还重点介绍了在中国空间站开展的水稻和拟南芥种植研究情况，展示了科学手套箱剪株操作。

　　此次活动，在中国科学院空间应用工程与技术中心设地面主课堂，在山东菏泽、河南郑州、云南大理分设3个地面分课堂，约400名中小学生代表参加现场活动。

　　授课活动由中国载人航天工程办公室联合教育部、科技部、中国科协等共同主办，北京航天飞行控制中心、中国航天员科研训练中心、中国科学院空间应用工程与技术中心、中国空间技术研究院等载人航天工程参研参试单位提供支持。

　　空间站建设和运营过程中，“天宫课堂”将持续开展太空授课活动，进行形式多样、内容丰富的航天科普教育。中国载人航天工程办公室将持续通过媒体、“学习强国”和载人航天工程官网等平台广泛征集关于“天宫课堂”的创意建议，欢迎社会各界特别是广大青少年踊跃参与。

　　航天英雄杨利伟地面答疑

　　授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流，地面课堂专家也就有关科学问题进行认真解析。

　　与此同时，中国载人航天工程副总设计师、航天英雄杨利伟也来到中国科技馆，现场给中小学生解答他们心中关于太空的疑问。杨利伟与中国载人航天航天员系统副总指挥、中国航天员科研训练中心正高级工程师尹锐等专家学者带领青少年在地面同步尝试开展相关实验，进行现场授课和互动答疑。

　　记者走进中科院空间应用工程与技术中心，全程见证了这一首次设在载人航天科研单位内部的主课堂。北京大学附属中学高中生物老师柏叶担任了地面主课堂的主持人，她告诉记者：“孩子们现场与航天员的互动非常精彩，天宫课堂让中小学生们有机会看到航天员在太空中开展科学实验，国家发展得越来越好，才能有这种机会。”

　　毛细效应实验，最细吸管开启“倍速模式”

　　在空间站微重力环境下，陈冬用一个小实验展示了流体现象的天地差异。

　　他将三根粗细不同的塑料管同时放在水中，最细的管子内，液面飞速到达顶端，仿佛开启了“倍速模式”。

　　一颗小小的钢球，让水球变“懒”

　　刘洋用注射器向水球喷出空气时，水球的震动很激烈。在水球内加入钢球后，以同样的力度冲击，水球的振动幅度变小了。这是怎么回事？

　　2米长的吸管喝到果汁，“很轻松！”

　　在地面，如果吸管太长要很费力才能喝到饮料。而在问天实验舱中，刘洋用2米长的吸管，不仅成功喝到了芒果汁还表示“很轻松”。

　　微重力环境下，扳手居然会“调头”？

　　陈冬将空间站中的工具，T字扳手在空中旋转后，扳手居然会自己翻身。时而头朝上，时而头朝下，反复不停。更为神奇的是，当他将两个扳手同时旋转时，它们展现出了完全不同的旋转姿态。

　　太空科普课上，航天员还向同学们介绍了中国空间站开展的水稻和拟南芥种植研究情况，并展示了手套箱剪株操作。

　　授课期间，航天员还通过视频通话形式，与地面课堂师生进行了实时互动交流。

　　宇宙浩瀚，探索无限，“天宫课堂”下一课不见不散！记者柯立

　　【揭秘】

　　在“新教室”问天实验舱上课有什么不一样

　　“天宫课堂”推出以来，已经成功举行了三次太空授课，那么“天宫课堂”到底是怎么备课的？本次的“天宫课堂”与以往有何不同？什么样的实验项目才能入选？不同的课程设计有何讲究？

　　“天宫课堂”到底怎么备课？

　　“天宫课堂”授课专家组成员、北京交通大学副教授陈征：多个领域的专家参与了“天宫课堂”备课，包括航天系统的专家、高校教师与科研人员、中小学老师等。“天宫课堂”开课前，航天员需要反复测试保证实验效果，他们把测试结果反馈给地面的专家组，对内容进行反复确认和沟通。大家看到的授课内容只有几十分钟，但实际上准备过程很长。

　　什么课程能入选“天宫课堂”？

　　中国航天员科研训练中心航天员训练教员石玉生：我们在选择实验项目的时候，主要有以下几点考虑：第一是天地的现象差异一定要显著，第二是科学原理要清晰，第三是整个的视觉效果要好，要具有传播性，能够起到真正的科普效果。这次授课，相比前几次授课有了进一步的创新，首先就是航天员老师将在全新的问天实验舱段授课，演示天地迥异的实验现象，进一步激发同学们对于日常现象的思考；同时还将首次展示空间站植物研究项目的科学实验操作，进一步展现我们国家的空间站作为国家太空实验室的强大科研能力。

　　太空授课的课程设计有何讲究？

　　“天宫课堂”授课专家组成员、北京交通大学副教授陈征：“天宫课堂”第一课主要面向小学生，注重趣味性。“天宫课堂”第二课主要面向初中生，向下辐射小学生，向上辐射高中生和全社会的爱好者，有关空间科学实验的内容增加了，在保持趣味性的同时，让大家了解科学家在上面干什么，科学实验做什么。“天宫课堂”第三课则更加深入、更加立体，参与性更强。

　　本次“天宫课堂”有哪些不同？

　　本次中国空间站“天宫课堂”与以往大有不同，不光是“主讲老师”由神十四航天员乘组首次担任，授课环境也有了很大的变化。

　　“天宫课堂”的“讲堂”在以往天和核心舱的基础上，新增了问天实验舱，这样“太空教师”的活动范围更大了，相应在直播当中用到的摄像机机位和保障设备变得更多，地面调度的操作也更加复杂。

　　北京航天飞行控制中心通信调度原旭东：我们采用了问天舱和天和舱两舱切换跟踪的模式，每个舱都可以下传同样的摄像机(图像)，包括话音。通过两舱的话音级联、图像下传，确保整个(太空授课)图像话音流畅。两舱接力过程中，为了保障授课效果，我们也是精心设计，再结合授课脚本进行图像话音切换。

　　“天宫课堂”的直播信号主要通过“天链”中继卫星回传到地面。在这次的太空授课中，飞控团队也首次采用了双中继卫星分别跟踪的方式，确保图像话音稳定回传。

　　北京航天飞行控制中心通信调度原旭东：一颗天链中继卫星跟踪问天实验舱，另外一颗中继卫星跟踪天和核心舱，两个跟踪弧段是有交叠的，首先问天实验舱进行图像话音的下传，然后在中间两个星的搭接弧段，我们择机进行图像话音的切换。

　　为确保回传到地面的图像话音稳定流畅，科技人员也制定了周密的方案预案，所有的努力都是为了向广大青少年呈现一堂精彩的太空授课。

　　北京航天飞行控制中心通信系统工程师孙宇：在设备层面，图像和话音传输都采用了主备份的实施方案，在链路传输上也采用了专线和联通线路的双备份方式。

　　综合《新京报》、中国载人航天官网报道

　　【同步】

　　武汉物理老师带领学生同步实验 感受“天地”大不同的科学奥秘

　　肺活量最大的同学也没吸到饮料

　　武汉晚报讯(记者郭丽霞)昨天下午，“天宫课堂”第三课在中国空间站正式开讲，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲首次在问天实验舱内面向广大青少年进行太空授课。武汉市任家路中学808班学生在物理老师张薇的带领下，进行了同步实验，感受“天地”大不同中蕴藏着的科学奥秘。

　　同步对比天地实验

　　寻找生活中的“毛细现象”

　　在微重力环境下流体的行为与地面会有哪些不同？

　　航天员陈冬、刘洋展示了失重环境下液体显著的毛细现象。在太空实验中，由于没有了重力束缚，流体表面张力作用“大显神威”，驱动塑料管里的液面不断上升，很快达到了管顶。跟随“天宫课堂”，武汉市任家路中学808班学生也同步做起了毛细效应实验。

　　张薇老师首先带同学们做起了“流动的颜色”实验，利用有着细小纤维的纸巾和装有蓝色、黄色色素水的烧杯，让同学们在观察纸巾吸水变色的同时，体验毛细现象。她告诉大家，毛细现象是由液体的表面张力引起的，水在接触纸以后，由于毛细现象会沿纤维间的细小缝隙运动，这也是物体间分子力的主要表现。毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外液面；毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外液面。

　　毛细现象在生活中也很常见，比如酒精灯里的酒精会沿着棉线上升，毛巾擦汗，花盆自动蓄水。但是，有些情况下，毛细现象是有害的，例如建筑房屋的时候，分布在土壤内部相互贯通的孔隙可以看成是许多形状不一、直径各异、彼此连通的毛细管，地基中毛细管又多又细，它们会把土壤中的水分引上来，使得室内潮湿。

　　随后，孩子们利用毛细效应，自己设计了简易的净水装置，可在野外环境中快速得到较为干净的水源。

　　2米长的吸管喝饮料

　　在地面上能不能办到

　　“天宫课堂”上，刘洋用一根长达2米的吸管轻松喝到了饮料，让孩子们大呼有趣。在我们地球上，用一根长长的吸管能不能喝到水呢？他们又在张薇老师的引导下，动手做起了实验。

　　“刘洋轻松喝到了饮料，我却猛吸十几口都没把可乐吸上来，太费劲了！”同学中肺活量最大的肖昊勇自告奋勇参加实验，却发现用长吸管很难把饮料喝进嘴里，这是怎么回事呢？对比天地实验，他明白了这是由于地球重力环境造成的。后来，同学们借用抽气机，才“吸”到了长吸管里的饮料。

　　那么，是不是只要有了抽气机，再长的吸管也能把饮料“吸”上来？师生又来到教学楼外做起了实验。他们把“饮料”放在一楼地面上，在三楼走廊上利用抽气机吸水，水面一开始迅速上升，后来越来越慢，最终停在9米附近的位置就不动了。这又是什么原因呢？

　　张老师告诉他们，我们正常的大气压约为十的五次方帕斯卡，而水的密度是一克每立方厘米，即使把管内的空气抽完，大气压也只能支持10米高的水柱，而实际的实验中，吸管无法达到真空状态。

　　感受“天地”大不同

　　点燃孩子们的科学梦

　　航天员介绍在中国空间站开展的水稻和拟南芥种植研究情况时，孩子们听得聚精会神。刘思齐说：“如果我能够登上太空，我希望能研究种植出周期短、生长快的粮食作物，比如水稻，尝试在太空舱里实现自给自足。”杨熙曼也对人类在外太空的科学探索充满兴趣，她说：“我要学习宇航员叔叔阿姨的这种科学精神，探索宇宙未知的奥秘。”

　　任家路中学物理老师张薇说，这次带同学们做的吸水实验与大气压有关，这是八年级下学期即将讲到的物理知识点，孩子们对此产生了浓厚的学习兴趣，而兴趣是最好的老师。

　　“没有科学精神和科学方法，便难以在科学之海奋楫行舟。”任家路中学教学校长洪中元说，学校一直很重视实验教学，引导孩子们关注物理等学科在生活中的应用。这次利用“天宫课堂”这个很好的教育契机，学校组织师生开展同步实验，希望在传授科学知识的同时，普及科学方法，点燃孩子们学习科学的热情。

　　【盘点】

　　已有6位“太空教师”

　　精彩亮相“天宫课堂”

　　昨天下午，“天宫课堂”第三课开课。本次太空授课继续采取天地互动方式，3名航天员在轨介绍展示中国空间站问天实验舱工作生活场景。

　　由于前两次“天宫课堂”的老师都由神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富担任，而第三次太空课的任课老师则是神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲，至此已经有6位航天员成为“天宫课堂”的“太空教师”。

　　2021年12月9日，“天宫课堂”在天宫一号内进行了首次太空授课，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富与地面课堂师生互动交流。首次太空授课进一步拉近了青少年与载人航天的距离，持续兴起探知航天奥秘、学习航天知识的热潮。

　　2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富进行授课。

　　昨天下午是在中国空间站内的第二次太空授课，也是中国航天员第三次进行太空授课。

　　今年6月5日，神舟十四号载人飞船成功发射，陈冬、刘洋和蔡旭哲顺利进驻空间站天和核心舱，正式开启为期6个月的在轨驻留。

　　综合新华社、央视、澎湃新闻报道

　　【本地】

　　给航天员写信的武汉小学生

　　本次“天宫课堂”又有新收获

　　武汉晚报讯(记者杨枫 通讯员王烨)昨天下午，“天宫课堂”第三课开讲，来自武昌区未来实验小学南湖校区的学生们在科学老师的指导下，认真观看了“天宫课堂”，并动手制作航空航天模型。

　　昨天，该校学生陈思语和邹雨宸在科学教师刘嫚的带领下，观看“天宫课堂”第三课。当荧幕里的“天宫教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲给全国少年们挥手致意时，陈思语和邹雨宸也兴奋地朝屏幕久久地招手致意。“我们一想到三位老师看过我们的亲笔信，就特别激动，还有一种特别的亲近感。”陈思语说。

　　今年5月，陈思语和邹雨宸参加了由新华社、少年航天局等单位主办的“写给航天员的一封信”活动，其中陈思语的信被选中，递送给了中国航天员。

　　天空课堂上，学生们认真观察思考。课堂中关于太空种子和太空植物的介绍环节，让师生们格外有亲切感。“我们校园中就有来自太空的植物种子，并由师生们共同养殖，有水稻、豇豆等植物，从播种、生长到结果，师生们都通过自然笔记进行了详细记录，是非常好的科普实践活动。”该校科学教师刘嫚说。

　　看完天宫课堂，学生们激动不已。陈思语更是发挥特长，泼墨写下书法作品——“承载航天梦，铸就中国魂”。陈思语说，5月份给航天员写信的时候，也随信给叔叔阿姨们写下书法作品。这次看完天宫课堂后，也抑制不住心中的激动之情，再次写下书法作品，送给航天员们。“感谢你们带着中国人的梦想走向宇宙，你们是激励我们青少年不断向前的动力。我也会努力发奋学习，成为祖国的栋梁之材，美丽中国的航天传奇，需要我们去发扬，去再创辉煌！”陈思语说。

　　(武汉晚报2022年10月13日第8版)

【编辑:刘星辰】