9月(yue)21日,在(zai)距(ju)離地(di)球400公里的(de)中(zhong)國空間站,“天(tian)宮課(ke)(ke)堂”第四課(ke)(ke)正式開(kai)講(jiang)。在(zai)約48分鐘的(de)授課(ke)(ke)中(zhong),神舟十六號(hao)航天(tian)員(yuan)景海鵬、朱楊柱、桂海潮(chao)為廣大(da)青少年帶來了一場精彩(cai)紛(fen)呈的(de)太空科普(pu)課(ke)(ke),并通過視頻通話(hua)形式與地(di)面課(ke)(ke)堂師生(sheng)進行了實時(shi)互(hu)動(dong)交流(liu)。
“天宮課堂(tang)”第四課的地面課堂(tang)共(gong)有5個,分(fen)別(bie)設置在北京、內(nei)蒙(meng)古阿(a)拉善盟、陜西延(yan)安、安徽桐(tong)城及浙江寧波,參(can)加者(zhe)不僅有中小學(xue)(xue)生(sheng),還(huan)有大學(xue)(xue)本(ben)科生(sheng)、研究生(sheng)等。
“同學們好!”景海鵬、朱(zhu)楊柱(zhu)、桂海潮熱(re)情地和(he)大家(jia)打招呼。擔任“攝(she)像師”的景海鵬手持錄(lu)像設備,朱(zhu)楊柱(zhu)和(he)桂海潮首先介(jie)紹了本次太空授(shou)課的新(xin)“教(jiao)室”——夢天(tian)實驗艙。
夢天(tian)實(shi)驗(yan)艙集(ji)中了空間站里最多(duo)的科學(xue)實(shi)驗(yan)設備,擁有13個(ge)科學(xue)實(shi)驗(yan)柜的安裝空間,還具備載荷(he)自動進出艙功能(neng)。“同學(xue)們,請看,這個(ge)是抗阻鍛煉(lian)裝置,專用于航天(tian)員在軌做(zuo)力量鍛煉(lian)……”桂海潮介(jie)紹。
在(zai)(zai)夢天艙的(de)實(shi)驗載荷區域(yu),朱楊柱說(shuo):“這里也是夢天艙的(de)重點區域(yu),可以開展流體物理(li)、材(cai)料科(ke)學、燃燒科(ke)學、微重力物理(li)科(ke)學的(de)基礎研究(jiu),同時(shi)還能(neng)探究(jiu)在(zai)(zai)軌制造、新型能(neng)源推進這些工程技術領域(yu)的(de)前沿問(wen)題。”
“同學們可能會問,要是(shi)空(kong)間(jian)站(zhan)的實驗柜出了問題(ti)該怎(zen)么辦?科學家們考(kao)慮到(dao)了這個問題(ti),專門設計了空(kong)間(jian)站(zhan)里的‘太空(kong)維(wei)修工廠’。”桂海潮(chao)說(shuo)。
授(shou)課(ke)時,航天員們(men)用到了“煉丹爐”“擺渡車”等妙趣橫(heng)生的(de)比喻(yu),地面(mian)課(ke)堂(tang)的(de)學生們(men)神情專注,格外(wai)認真(zhen)。
只見地面(mian)課(ke)(ke)堂的授課(ke)(ke)老師點(dian)燃了一支(zhi)蠟燭。同時,空間(jian)站(zhan)內的桂(gui)海潮也點(dian)燃了朱(zhu)楊柱手里的蠟燭,兩支(zhi)蠟燭呈現出截然不同的火焰(yan)。
“同學們可以(yi)看(kan)到,在(zai)空(kong)(kong)(kong)間站中(zhong),蠟(la)燭的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)近似(si)球形。而(er)在(zai)地(di)面,豎直狀態下,蠟(la)燭的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)呈錐形。”桂海潮(chao)說,“這(zhe)是因(yin)(yin)為在(zai)地(di)面上(shang)(shang)有重(zhong)力(li)作(zuo)用,燃(ran)燒后(hou)的(de)(de)(de)熱氣上(shang)(shang)升(sheng)、冷氣下降,形成(cheng)了浮力(li)對(dui)流(liu),所以(yi)火(huo)(huo)焰(yan)呈錐形。而(er)在(zai)空(kong)(kong)(kong)間站里(li),微重(zhong)力(li)環境(jing)幾乎消除了浮力(li)對(dui)流(liu),燃(ran)燒后(hou)的(de)(de)(de)氣體向各(ge)個方向運動的(de)(de)(de)趨勢相同,因(yin)(yin)此(ci)(ci)不管蠟(la)燭朝向哪一個方向,它的(de)(de)(de)火(huo)(huo)焰(yan)都(dou)呈近似(si)球形。此(ci)(ci)外(wai),在(zai)空(kong)(kong)(kong)間站里(li),燃(ran)燒對(dui)流(liu)十分微弱,氧(yang)氣的(de)(de)(de)補充(chong)不如地(di)面及時,因(yin)(yin)此(ci)(ci)蠟(la)燭的(de)(de)(de)燃(ran)燒也(ye)不如地(di)面充(chong)分,火(huo)(huo)焰(yan)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)也(ye)會更低一些,大家(jia)看(kan)到的(de)(de)(de)藍色火(huo)(huo)焰(yan)就是燃(ran)燒溫(wen)度(du)低的(de)(de)(de)表現(xian)。”
隨后,一場空間站(zhan)內的“乒乓球比賽(sai)”拉開序幕。只見航天員(yuan)使用普(pu)通球拍時(shi),水球制作的“乒乓球”被(bei)牢牢粘在球拍上,但使用毛巾加工成的球拍擊打水球時(shi),水球不僅(jin)沒(mei)有被(bei)吸收,反而彈(dan)開了(le)(le)。朱楊柱(zhu)和桂海潮(chao)一來一回彈(dan)著(zhu)水球,仿佛打起了(le)(le)真的乒乓球。
為什么(me)毛巾可以把水球彈開呢?
朱楊柱解(jie)釋道:“這是因為除了表(biao)面(mian)張力(li)使水(shui)球不(bu)容(rong)易破裂之外,毛巾的(de)表(biao)面(mian)還(huan)布滿了疏水(shui)的(de)微絨毛,有很(hen)好的(de)疏水(shui)性(xing)能,大家穿的(de)沖(chong)鋒衣(yi)、速干衣(yi)都用了這種工(gong)藝(yi)。”
在(zai)“又(you)見陀螺實驗”中,當(dang)空間站里的陀螺靜止沒(mei)有旋轉時(shi),桂海潮把身(shen)(shen)體飄起來,手持陀螺兩(liang)端,改變陀螺方向,身(shen)(shen)體沒(mei)有改變;但當(dang)讓陀螺自轉起來時(shi),桂海潮再次(ci)讓身(shen)(shen)體飄起來,握(wo)住(zhu)陀螺,改變陀螺方向,人也隨之(zhi)旋轉。
我(wo)國空間站(zhan)就是用了(le)同樣(yang)的(de)(de)原理在太空中(zhong)“轉身”。桂海潮說,同學們可(ke)以把(ba)他(ta)的(de)(de)身體(ti)想象成空間站(zhan),把(ba)他(ta)的(de)(de)兩(liang)只手(shou)和手(shou)中(zhong)的(de)(de)陀(tuo)(tuo)螺(luo)看作空間站(zhan)上使用的(de)(de)一種特殊(shu)裝置控制(zhi)力(li)矩(ju)陀(tuo)(tuo)螺(luo)。控制(zhi)力(li)矩(ju)陀(tuo)(tuo)螺(luo)高速自(zi)轉,具有(you)非常大的(de)(de)角動量(liang)。當改變控制(zhi)力(li)矩(ju)陀(tuo)(tuo)螺(luo)方向的(de)(de)時(shi)候,就可(ke)以對空間站(zhan)施加很大的(de)(de)力(li)矩(ju),從而改變空間站(zhan)的(de)(de)姿態,實現“四兩(liang)撥(bo)千斤”的(de)(de)效果。
“航天員老師(shi)好,請問在(zai)空間站看到的(de)太陽與地球有何(he)不(bu)同?”“請問如何(he)對抗失(shi)重對人體的(de)不(bu)利影響?”……
來自各(ge)地(di)的同(tong)學(xue)們踴(yong)躍提(ti)問,3位“太空教師”耐心解答(da),天地(di)互動,氣氛(fen)熱烈。科學(xue)和(he)夢想(xiang)的種子悄然種下。
“這場天地互動讓我非常震撼,也讓我對科學(xue)知識和(he)太(tai)空(kong)探索(suo)產生了很(hen)大興趣。”華東師范大學(xue)寧波藝術實驗學(xue)校708班學(xue)生潘蔚然說(shuo)。
安徽省桐城中學(xue)高二(er)“錢學(xue)森班”學(xue)生姚瑤說(shuo):“航(hang)天(tian)(tian)事業進步是一代代航(hang)天(tian)(tian)人(ren)敢于創新、艱苦奮斗的結果。我(wo)們要樹立科學(xue)報國的志向,努力成才。”
來自北(bei)京(jing)航(hang)空航(hang)天大學(xue)(xue)宇(yu)航(hang)學(xue)(xue)院航(hang)天動(dong)力工程專業2021級的碩士研究(jiu)生胡任杰說:“我的研究(jiu)方向是火箭(jian)發動(dong)機(ji)技術,要夯實專業知識,不斷進步,將來為探索浩(hao)瀚(han)宇(yu)宙貢(gong)獻力量。”
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