“天宫课堂”第二课为青少年带来精彩的太空科普听“宇宙网课” 又长知识啦
太空抛物实验中王亚平抛出“冰墩墩”
中国科技馆内的学生在听讲
“天宫课堂”第二课23日开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站再次为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课。
据中国载人航天工程办公室介绍，在约45分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合，生动演示了微重力环境下太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，讲解了实验现象背后的科学原理，展示了部分空间科学设施，介绍了在空间站的工作生活情况。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互动交流。
这次太空授课活动在中国科技馆设地面主课堂，在西藏拉萨、新疆乌鲁木齐设2个地面分课堂。
后续，“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。
■为什么要做这些科学实验？
■背后蕴含着哪些科学奥妙？
■与人类探索浩瀚宇宙又有什么关联？
实验一：温热的“冰球”
“天宫”里如何生成“冰球”？
【实验回顾】 这一幕仿佛发生在“魔法世界”：透明的液球飘在半空中，王亚平用一根小棍点在液球上，球体瞬间开始“结冰”，几秒钟就变成通体雪白的“冰球”。王亚平说，这枚“冰球”摸上去是温热的。
【专家解读】“太空‘冰雪’实验实际上是过饱和乙酸钠溶液形核、结晶的过程，过程当中会释放热量。”中国科学院空间应用工程与技术中心研究员张璐介绍，过饱和溶液结晶通常需要外界“扰动”，而这个实验的“玄机”就在于小棍上沾有晶体粉末，为过饱和乙酸钠溶液提供了凝结核，进而析出三水合乙酸钠晶体。
实验二：“拉不断”的液桥
水的表面张力有多大？
【实验回顾】叶光富将水分别挤在两块液桥板上，水球状似倒扣着的碗。液桥板合拢，两个水球“碗底”挨“碗底”；液桥板分开，一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连；王亚平再将液桥板拉远，液桥变得更细、更长，仍然没有断开。
【专家解读】 张璐介绍，微重力环境与液体表面张力是液桥得以成形的主要原因。日常生活中的液桥不易被察觉，比如洗手时两个指尖偶然形成几毫米液柱，再拉远一点就会受重力作用坍塌。而在空间站里，航天员轻松演示出比地面大数百倍的液桥，这在地面上是不可能看到的景象。
实验三：微重力环境下的水和油
空间站里水油能自然分离吗？
【实验回顾】 王亚平用力摇晃一个装有水和油的瓶子，让水油充分混合，瓶中一片黄色。时间一分一秒过去，瓶中没有发生任何变化，油滴仍然均匀分布在水中。叶光富前来助力，抓着系在瓶上的细绳甩动瓶子。数圈后，水油明显分离，油在上层，水在下层。
【专家解读】 “我们都知道地面上油比水轻，平时喝汤的时候看到油花都习以为常。”中国科学院物理研究所研究员梁文杰说，然而在空间站中，情况却大不一样，水和油之所以“难舍难分”、长时间保持混合态，是由于在微重力环境下密度分层消失了，也就是浮力消失了。
“水油在天上成功分离的原因是，瓶子高速旋转时类似离心机，可以理解为离心作用使得浮力重新出现了。”张璐说。
实验四：“冰墩墩”的太空之旅
“冰墩墩”是如何“空翻”的？
【实验回顾】 北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”压轴登场，迎来太空之旅的“高光时刻”。王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件，一向憨态可掬的“墩墩”姿态格外轻盈，接连几个“空翻”画出了一条漂亮的直线，稳稳站在了叶光富手中。
【专家解读】 在空间站中，“冰墩墩”摆件被抛出后几乎不受外力影响，保持近似匀速直线运动。“天宫课堂”地面主课堂授课老师、北京师范大学第二附属中学物理教师张健介绍，地球人眼中物体运动的理想状态，如今得以在太空中一探究竟。
本地连线
天地沟通 “成都造”牵线
本报讯 （记者 吴怡霏） 3月23日下午3点40分，“天宫课堂”第二课正式开讲。
本次太空授课继续采用天地对话方式进行，数据传输主要依靠天链系列中继卫星系统。记者了解到，天链系列卫星主要为飞船、空间站等载人航天器提供数据中继和测控服务，为中低轨道遥感、测绘、气象等卫星提供数据中继和测控服务，为航天器发射提供测控支持。因此，这些中继卫星又被称为“卫星的卫星”，成为转发地球站的跟踪、测控信息，以及转发航天器回地面信息的通信卫星。此次天地对话中，位于成都的中国电子科技集团公司第十研究所承研的北京天链二号01星和喀什天链一号03星及其地面终端站，以及配套的测距转发站设备作为系统重要部分，为“天宫课堂”牵起天地沟通重要线路。
据了解，上述地面终端站是实现中继卫星星地信息互传的关键节点，也是地面信息分发的重要节点，主要负责将中继卫星转发的下行宽带视频信号进行解调译码，再通过通信卫星链路或其他宽带链路发送至地面最终的用户。
文图综合新华社、央视新闻客户端
本报制图 申娟子
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