免費下載！
[!--downpath--]中央紀委國家監委網站李云舒柴雅欣報導3月23日上午，“天宮課堂”第二課在中國空間站開講，神舟十三號飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富互相配合進行講課。
這是中國空間站第二次太空講課。本次太空講課活動采取天地對話形式進行，地面主課堂設置在上海中國科技館，分課堂分別設置在拉薩自治區烏魯木齊市和山西哈薩克自治區喀什市。
“沒有看夠，再多來點兒吧！”“國家真是強悍了，如今我坐在家里都能聽航天員授課，太高大上了”……“天宮課堂”第二課的直播結束后，網友們紛紛慨嘆留言。伴隨著我國在航天領域取得越來越多的突破，越來越多的中國人被燃起對太空的無限熱情。
太空“冰雪”、液橋演示……航天員率領同事們探求奇妙太空實驗背后的科學原理
本次太空講課活動繼續采取天地對話形式進行，由航天員在軌演示多個實驗項目：太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗，介紹核心艙高微重力、無容器實驗機柜，并與地面課堂師生進行天地互動。
“我據說同事們對液體在失重環境下的狀態非常感興趣，明天我將給你們演示一個神奇的現象。”課程開始不久，王亞平便取出一袋過飽和乙酸鈉堿液，輕輕擠壓，一顆晶瑩的液體球隨后懸停在空間站艙內。接出來，神奇的一幕出現了——王亞平用沾有順德合乙酸鈉晶體粉末的小棒觸及液體球后，液體球迅速結晶，看起來弄成了一顆“冰球”。在地面主課堂觀看直播的中學生們發出了一陣驚呼聲。
為何會出現“點水成冰”的現象？王亞平解釋太空物理實驗，這是由于乙酸鈉堿液在室溫較高水底的溶化度十分大，很容易產生過飽和堿液，暫時處于亞穩態。這些堿液里只要有一丁點的結晶和顆粒，才能打破它的穩定狀，迅速結晶的同時釋放出大量熱量。
盡管看上去是一個足球，但“現在我摸著它居然還有發熱的覺得，原先是一個熱球！”因此，這個實驗也被稱為“熱冰”實驗。
3月23日，“天宮課堂”第二課開講，神舟十三號飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站進行太空講課。這是地面主課堂中國科技館內的中學生在聽講。新華社記者郭中正攝
這個實驗在月球上也能組建。這么，為何要把它帶到太空？中科院化學研究所研究員魏紅祥表示，在空間站的微重力環境中舉辦這項實驗，結晶狀況跟地面上舉辦實驗的差距很大。若果在地面使用容器舉辦實驗，受容器限制，只能往內結晶。而空間站中并未使用容器太空物理實驗，最終結晶為圓球形，還可以往外發展，進而觀察到不受月球重力影響的材料物性變化。
在接出來的液橋演示實驗中，王亞平則演示了失重環境下水的表面張力作用。王亞平手持兩片塑膠板，葉光富向塑膠板表面分別擠上水，兩片塑膠板漸漸接近，水便在板間連起了一座“橋”。王亞平將塑膠板的距離拉遠，“橋”也沒有斷掉。
王亞平在演示液橋實驗。（新華社記者溫競華攝）
雖然在地面環境下，液橋也并不罕見。因為氣液界面之間存在表面張力，促使液體表面好比有一層很薄的彈性薄膜。正是這樣一層“虛擬”的薄膜，致使液橋的表面形貌得以維持，而不會“垮塌”。但正常的重力環境下，液橋的規格一般只有幾毫米；而在太空環境下，重力幾近消失，表面張力便能維持構建起很大規格的液橋。
天地互動積極踴躍，中學生窺探航天奧秘、學習航天知識的熱情持續攀升
在本次“天宮課堂”中，還有人氣“頂流”前來助興——北京奧運會吉祥物冰墩墩。
王亞平將冰墩墩拋出后，它并沒有像在地面上一樣掉落，而是仍沿原有方向勻速前進。這是空間站微重力環境最直觀的彰顯。
“簡單的平拋運動，在知名科學家牛頓的腦海里被放大到宇宙尺度。既然在地面上拋出物體的速率越快，它能夠落到更遠的地方，那假如拋出物體的速率足夠大，它是否能成為環繞月球的衛星？”“天宮課堂”地面主課堂講課老師張健解釋道，這個思想實驗也被稱為“牛頓的高山大炮實驗”，由它引出的第一宇宙速率等概念，成了發射人造衛星、空間站的重要根據。
“天宮課堂”互動性強，做的小實驗也十分生動、神奇。其實相隔屏幕，朋友們卻如同身處空間站通常，踴躍與航天員們互動。“空間站里的時序是怎樣設置的？”“太空里看見的月亮和月球上有哪些不同？”“空間站里能把水燒開嗎？”在天地互動的環節中，地面上的朋友“腦洞大開”，問了許多有趣的問題，并一一得到解答。
收看直播的除了有課堂里的中學生，還有許多網友，她們提出了許多接地氣的問題。有網友發問：“沒有重力，皮膚會不會變好？”
“提問的人大約是一位愛美的女寶寶。”王亞平笑著回答，“空間站沒有太陽光照射，氣溫和溫度也都控制在適合范圍內，另外在微重力環境下，汗液會向下分布，皮膚也會急劇向下提高，所以我覺得在空間站里皮膚狀態很不錯。”
中繼衛星、空間站、地面測控完美配合，讓太空“網課”不卡頓
太空講課活動采取天地對話形式進行，訊號暢通是課程順利進行的關鍵。為了保證“上網課”視頻高清晰、零延時、不卡頓，“天鏈”中繼衛星、空間站、地面各個測控站密切配合，為天地互動提供技術護航。
“航天員給地面的信息依次通過空間站中繼天線、天鏈中繼衛星、星地下行鏈路等傳輸到地面站。”天鏈二號01星總工設計師李向陽將中繼衛星形象地比喻為太空數據的“中轉站”。天鏈中繼衛星可以為中、低軌道航天器提供天基測控、數據中繼服務。這相當于把地面測控站提高到幾萬公里的軌道高度，根據各種航天器、飛行器不同的數據，應用部門把它們形成的各種數據分別進行實時轉發，這樣既增強了數據回傳時效性，又提高了應急協調聯動能力。
據介紹，天鏈一號03星和天鏈二號01星接力保障太空講課，艙內的多臺高清攝像機拍下的高清視頻，通過中繼高速鏈路實時傳送至地面，地面上行兩路高清圖象傳送至艙內的顯示器，因而實現高速單向音視頻傳輸。
2003年，中國航天員楊利偉第一次步入太空。其間，他數次與地面控制站進行天地通話，但每次都有著嚴格的時間窗口限制。那時，中國境內的觀測站有效保持通訊時間是相當有限的。后來，“天鏈”系列中繼衛星誕生，挺好地解決了這個問題。現在，我國中繼衛星系統換代升級，太空講課等須要長弧段、強訊號支持的重要活動也為此舉辦得愈發從容。
“天宮課堂”展示的是夢想，展現的是國家實力
隨著“天宮課堂”第一課、第二課的大獲成功，是否可以期盼之后常態化的太空講課？“以后的空間站上會持續有航天員在里面工作、生活、開展實驗，天宮空間站的條件，以及天地通訊的保障條件都挺好，所以航天員在空間站上飛行的過程中，與地面進行互動交流、開展一些科普活動，這之后是會常態化的。”中國載人航天工程辦公室表示。
一堂“太空課”牽動國人心，它的意義遠不只課堂上展示的內容。令兒子們長久回味的，除了是這些獨特的太空失重現象，還有對遙遠宇宙的無限遐思。通過天地對話，才能迸發中學生的科學探求精神，從而照亮她們的科學夢想。
“天宮課堂”展示的是夢想，展現的是國家實力。一堂科學課，無疑也是一堂愛國主義和理想信念教育課。當前，我國是除俄羅斯外惟一一個進行過太空講課的國家。從“嫦娥”探月、“長五”飛天、“天問一號”成功著陸，到“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰，中國的科技發展離不開一代又一代科技工作者開拓創新、永攀高峰的奮斗與進取。而蘊涵著得天獨厚豐富教育資源的中國空間站，正為無數中國中學生打開思想的天窗。
