“有些實驗在太空里操作呈現(xiàn)的效果確實比地面好很多，有種導(dǎo)師在太空給我們補課的感覺?！?月21日下午，“天宮課堂”第四課開講，神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮面向全國青少年進行太空科普授課，“飛天導(dǎo)師”桂海潮的博士生、北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院博士研究生王世杰在課后感嘆道。
本次天宮課堂在北京、內(nèi)蒙古、浙江、安徽、陜西設(shè)置5個地面課堂，北京地面課堂地點設(shè)置在北京航空航天大學(xué)體育館內(nèi)，來自北京市大中小學(xué)2400余名學(xué)生代表共同觀看并和航天員們進行天地互動交流。
航天員用水珠打“乒乓”，有趣實驗點燃學(xué)生熱情
“歡迎全國各地的同學(xué)們！”當(dāng)日15時48分，“天宮課堂”開課。當(dāng)三位導(dǎo)師在大屏幕上介紹完全國的五個課堂時，北航體育館內(nèi)響起了一陣歡呼，其他地面課堂同學(xué)們的歡呼聲也通過視頻傳進了北京課堂?！疤鞂m課堂”第四講由朱楊柱和桂海潮出鏡主講，航天員們首先在軌展示中國空間站夢天實驗艙工作生活場景，“太空煉丹爐”“世界上最冷的地方”……朱楊柱和桂海潮使用了很多便于學(xué)生理解的詞匯解釋各種裝置的原理。
在太空的微重力條件下做實驗，是學(xué)生們最喜歡的環(huán)節(jié)，也是現(xiàn)場笑聲最多的環(huán)節(jié)。本次課堂上，3名航天員在軌演示了球形火焰實驗、奇妙“乒乓球”實驗、動量守恒實驗以及又見陀螺實驗，并與地面課堂進行互動交流。
其中，為講述棉織物的疏水工藝，朱楊柱和桂海潮將擦汗毛巾裹在球拍上，將小水珠當(dāng)成乒乓球，水珠并沒有被織物吸附，而是在兩個球拍間飛舞。兩位航天員用水珠“打乒乓”引得學(xué)生們笑聲不斷，在解釋完背后的原理后，朱楊柱把“乒乓球”一口吞掉，現(xiàn)場又是笑聲一片。
“老師們在天空和地面做了同一個實驗，讓我們有機會詳細(xì)觀察微重力環(huán)境下火焰燃燒和地面的不同之處。”北航實驗學(xué)校初二班的段希知是北京課堂上提問的學(xué)生之一，回想提問的場景，他仍然有些緊張和興奮。看到火焰在太空中幾乎是球形的燃燒狀態(tài)時，他有些驚訝，“拓寬了我的認(rèn)知”。桂海潮也給孩子們解釋了背后的原理：因為地面有重力作用，熱氣上升、冷氣下降，形成對流使得火焰呈錐形，而在微重力環(huán)境下就不會出現(xiàn)這種情況，而且空間站里氧氣的補充不及時，使得燃燒并不充分。
“太空是科學(xué)實驗的好場景”
對于北航的大學(xué)生來說，這次課堂更加特殊，因為桂海潮是北京航空航天大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，也是我國首個非軍人出身的航天員?，F(xiàn)場，除了中小學(xué)生外，來自北航各個院系的大學(xué)生代表也一同觀看了“天宮課堂”，其中也有不少桂海潮的學(xué)生。
“以前也看過天宮課堂的一些實驗，感覺這次實驗的科學(xué)性更強了，有些實驗還是很吸引我的，尤其陀螺實驗內(nèi)涵特別豐富，和我們的專業(yè)聯(lián)系很緊密，都與航天器動力學(xué)與控制相關(guān)。”現(xiàn)場，王世杰觀看得特別仔細(xì)，他也向新京報記者解釋了天地實驗所呈現(xiàn)的不同現(xiàn)象和其背后的科學(xué)原理。
比如“控制力矩陀螺”這一實驗在地面上也有很多人做過，系借助高速旋轉(zhuǎn)的輪胎帶動人體轉(zhuǎn)動，“地面實驗效果不太明顯，而在太空，輪子僅僅傾斜了一點兒，桂海潮老師身體幅度的改變就很大，太空確實是一個科學(xué)實驗的好場景。”
“以往的天宮課堂主要受眾為中小學(xué)生群體，此次地面課堂設(shè)在北航，考慮到要覆蓋大學(xué)生群體，因此課表中設(shè)計了陀螺實驗，角動量定律是北航飛行器設(shè)計專業(yè)的高年級本科生，甚至研究生都需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容?！北本┑孛嬲n堂教師、北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院副教授張曉天說道。
他回憶，這段時間和桂海潮有過幾次簡短的對話，可能只是聽聽彼此的聲音，但天地之間跨越400公里的距離能夠?qū)υ?，就已?jīng)讓他很高興了，“特別是看到桂老師依舊生龍活虎，就好像平時在辦公室或者實驗室看到他的狀態(tài)一樣，我們作為同事非常欣慰?！?/p>
攝影“發(fā)燒友”攜幾十幅空間站照片現(xiàn)場“補課”
此次天宮課堂給北航高等理工學(xué)院大三學(xué)生趙子懿留下最深印象的是奇妙乒乓球?qū)嶒灐Ｔ谒暗恼J(rèn)知里，運動擦汗毛巾是吸水的，她以為水球彈到擦汗毛巾上一定會被吸附，“但是兩個老師卻用水珠‘打乒乓’，且有來有回，原來是毛巾由疏水材料制成，擦汗的原理其實是將水分子壓到材料中，這是我之前完全沒有想到的。”趙子懿表示，看到學(xué)校導(dǎo)師出現(xiàn)在太空感觸頗多，今后將以老師為榜樣，努力學(xué)好知識，未來為祖國的太空事業(yè)建設(shè)貢獻(xiàn)自己的一份力。
記者注意到，在北京課堂聽課的還有一位特別的學(xué)生，他拿著幾十幅中國空間站照片來到現(xiàn)場，這些是神舟十六號發(fā)射升空后，他每天晚上拍下的照片?！拔遗恼盏臅r候會想，導(dǎo)師正在那里做什么呢？”他就是北航宇航學(xué)院航天飛行器技術(shù)系碩士研究生霍柱彰，本科進入北航以來，攝影就成了他業(yè)余生活里最大的愛好，尤其喜歡拍攝夜空、星斗。隨著中國空間站的建設(shè)穩(wěn)步推進，霍柱彰也將記錄的鏡頭鎖定了這個新的“太空家園”。
“我和桂老師的交集是在本科畢業(yè)設(shè)計時得到了他的書面意見。但我一直沒有機會上他的課，所以這次來現(xiàn)場就是想專門補一下桂老師的課?！被糁眯χf道。他告訴記者，為了記錄中國空間站的各種構(gòu)型，他曾獨自一人攜帶望遠(yuǎn)鏡前往北京的大興、順義、懷柔等地拍攝空間站凌日、凌月，也曾在凌晨一兩點架設(shè)望遠(yuǎn)鏡，只為記錄幾分鐘的空間站過境。此外，他還記錄下了天舟五號再次與中國空間站對接前約24分鐘的珍貴畫面。在“補”完了這節(jié)天宮課后，霍柱彰心情非常激動，他表示會繼續(xù)深造，未來去航天院所從事相關(guān)工作。
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