“飞天梦永不失重,科学梦张力无限。”昨天下午3点44分,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富再次联袂授课。这是中国空间站第二次太空授课,也是中国航天员第三次进行太空授课。
此次太空授课全程现场直播,地面主课堂设在中国科技馆,并在西藏和新疆设立分课堂。精彩难忘的科普课堂上,不仅有冬奥“顶流”冰墩墩担纲“助教”,与航天员共同演示牛顿第一定律,更有“在太空是否需要强忍眼泪”“失重是否有利于美肤”的有趣互动。
身处距离地球400多公里外的“天宫”,“太空教师”们向心怀梦想的青少年发出鼓励和邀请:“只要你们好好学习、锻炼身体、勇敢追梦,未来一切皆有可能。”据透露,今年即将发射的“问天”实验舱不仅欢迎科学家的科学实验,也欢迎同学们的奇思妙想。
实验演示:“造冰雪”“抛墩墩”再展太空神奇
此次“天宫课堂”演示了太空“冰雪”、液桥、水油分离、太空抛物四个实验。与首次空间站授课相比,这次的实验通过天地间的环境差异,进一步加深青少年对于科学定律的理解。
在太空中点水成“冰”,是王亚平演示的第一个实验。当过饱和乙酸钠溶液遇到沾有结晶核的棉棒时,瞬间就变成了温热的“冰球”。“冰球”不冰,反而摸上去有点热,是因为溶液在析出晶体时释放出了热量。
太空“冰雪”与在地面上的有何不同?王亚平解释,在地面上进行结晶实验时,晶体的样子可能因容器形状不同有很大差异。而在微重力环境下,晶体不受容器的限制,可以悬浮在半空“自由生长”。因此,中国空间站配备了无容器材料实验柜,就是利用太空微重力环境,研制地面上难以生长的新材料。
这种微重力下的物质“自由”,在“水油分离”和“液桥”实验中体现得更为充分。当王亚平与地面课堂的同学同时摇匀装有纯净水和食用油的瓶子,并将其静置之后,地面课堂上的水和油很快分离,而空间站里的水和油却仍混为一体。为了让它们分开,叶光富当起了“人工离心机”。“由于水油密度不同,所受离心力不同,所以在失重状态下,可以用这个方法将它们分离。”王亚平解释。
最抓人眼球的,莫过于“冰墩墩”现身空间站。王亚平和叶光富用“抛墩墩”来演示牛顿第一定律。在地面抛出物体,会形成一条下坠的抛物线,在失重的太空,墩墩却划出了一道直线——从离开航天员手的那一刻,它就遵循牛顿第一定律,进行近乎匀速直线的运动。在地球上看不见摸不着的地球引力、空气阻力,在两相对比之下,立现差异。
天地互动:提问脑洞大开,老师连连点赞
在太空流眼泪是怎样一种体验?住在“天宫”里皮肤会不会变好?水能烧开吗?……“天空课堂”第二课上的天地互动环节,孩子们脑洞大开的提问,让“太空教师”们连连点赞。
“在空间站中流泪是像果冻一样在眼角拉长,还是会蹦出来变成一颗颗的?”面对孩子充满童真的好奇,王亚平说,在空间站里生活了这么久,有过许多激动乃至热泪盈眶的时刻,但由于太空的失重环境,眼泪无法像在地球一样自然地流下来,而是在眼眶中打转。她打趣地说:“在地面上强忍眼泪、故作坚强也许很难,但在太空很容易做到。”
孩子们不仅脑洞很大,观察也细致入微。早在第二课发布视频预告时,大家就发现,出差“三人组”不约而同都“胖”了,皮肤看上去也不错。王亚平解释说,空间站里没有阳光照射,温度和湿度也控制在适宜范围,在微重力环境下,血液会向上流动,皮肤也会向上提拉紧致,出现“拉皮”现象。
下个月,“神十三”乘组即将返回地球,有孩子调皮地问起“三人组”在太空完成了哪些作业?叶光富回答说,他们利用空间站里的特殊环境,陆续开展了医学、物理学、材料学、心理学等多种科学研究,还对一些先进检测技术、中医药等传统医学开展空间应用研究,这些都有助于人们探索空间环境中人体的各项变化、发展新技术。
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