“天宮課堂”首次在問天實(shí)驗(yàn)艙授課
“太空探索,永無止境。同學(xué)們好!”昨天16時(shí)01分,“天宮課堂”第三課在中國空間站開講,新晉“太空教師”陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來了一堂精彩的太空科普課,這是中國航天員首次在問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。
輕松用2米長管喝飲料
本次“天宮課堂”是神十四乘組第一次變身“太空教師”,也是中國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙首次成為“太空教室”。昨天16時(shí)01分,三位“太空教師”依次“飛”到鏡頭前站定。陳冬、劉洋先帶領(lǐng)大家在問天實(shí)驗(yàn)艙“逛”了一圈,介紹了艙內(nèi)的工作生活場景,蔡旭哲則擔(dān)任本次授課的“攝像師”。
地面主課堂也進(jìn)行了“升級(jí)”。本次授課的地面主課堂設(shè)在中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心有效載荷運(yùn)行管理中心,這里可謂是中國空間站的“太空實(shí)驗(yàn)大管家”——平時(shí),科研人員就是在這里遠(yuǎn)程管理空間站科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。昨天,56名中小學(xué)生來到主課堂。問天實(shí)驗(yàn)艙搭載的生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜、高微重力實(shí)驗(yàn)柜等科學(xué)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),就在中心大屏幕上跳動(dòng)著。
空間站能夠提供長期的微重力環(huán)境,在微重力環(huán)境下,很多被掩蓋的物質(zhì)規(guī)律得以顯現(xiàn)。在太空,毛細(xì)現(xiàn)象有了明顯變化,在地面由于重力作用,細(xì)玻璃管插入液體后,液面爬升到一定高度就會(huì)達(dá)到平衡。而陳冬手中的玻璃管則迅速將液體吸入,液面快速爬升至管頂。
加入了金屬小球的水球竟然變“懶”了。劉洋快速按動(dòng)注射器“吹”向水球,其表面出現(xiàn)了明顯的波動(dòng),但向水球里放入一顆空心小鋼球后,用同樣的“吹”力,水球表面出現(xiàn)的波動(dòng)明顯變小。
在太空中,扳手也變得調(diào)皮起來。陳冬將T字形扳手旋轉(zhuǎn)起來,扳手竟會(huì)一邊旋轉(zhuǎn)一邊“翻身”,一會(huì)兒頭朝上,一會(huì)兒頭朝下。這是前蘇聯(lián)航天員賈尼別科夫在空間站中偶然發(fā)現(xiàn)的,也被稱為“網(wǎng)球拍效應(yīng)”,與扳手的旋轉(zhuǎn)方式、質(zhì)量分布有關(guān)。
“這些現(xiàn)象,我們在地面上是很難觀察到的,只有到太空中才能穩(wěn)定開展實(shí)驗(yàn)?!敝锌圃嚎臻g應(yīng)用中心應(yīng)用發(fā)展中心主任張偉說。
課堂上,劉洋使用一條長達(dá)2米的飲水管,輕松吸吮幾下就喝到了芒果汁。而在地面上,由于受到重力影響和人體肺活量的限制,要想這樣喝水大概率行不通。
“太空水稻”進(jìn)入種子成熟期
問天實(shí)驗(yàn)艙里一片生機(jī)勃勃。前不久的中秋節(jié),蔡旭哲種出的“太空生菜”已經(jīng)被作為他們節(jié)日的“加餐”。眼下,擬南芥、水稻植株也都在生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜中茁壯生長著。
神十四乘組共種植了6株開花期不同的擬南芥,其中有兩株擬南芥已經(jīng)開花。在“天宮課堂”上,孩子們得以一窺科學(xué)手套箱的剪株操作:陳冬使用科學(xué)手套箱,用剪刀將開花的擬南芥植株剪下,放入凍存管,一份植物樣品采集就完成了。樣品將被放入零下80攝氏度的存儲(chǔ)區(qū),未來將帶回地球,供科學(xué)家開展研究。
“太空水稻”長勢也相當(dāng)不錯(cuò)。經(jīng)過70多天的生長,水稻植株正在從灌漿期進(jìn)入種子成熟期。在太空種水稻,其實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)之一便是完成水稻在太空“從種子到種子”全生命周期的培養(yǎng)研究,為進(jìn)一步解析空間微重力對(duì)水稻生長發(fā)育的影響,以及利用水稻進(jìn)行空間糧食生產(chǎn)提供實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
7月28日,擬南芥種子和水稻種子的實(shí)驗(yàn)單元,由航天員安裝至問天實(shí)驗(yàn)艙的生命生態(tài)柜通用生物培養(yǎng)模塊中,次日完成了在軌第一次營養(yǎng)液加注。經(jīng)過54天的生長,水稻順利抽穗開花,目前正從灌漿期進(jìn)入種子成熟期。航天員已采集了部分水稻樣品在軌冷凍保存,未來將隨航天員返回地面進(jìn)行科學(xué)分析。采集后的水稻植株成功長出了再生稻,并開始拔節(jié)孕穗。問天實(shí)驗(yàn)艙植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)科研人員表示,再生稻為充分利用培養(yǎng)空間和條件,進(jìn)行高效作物生產(chǎn)提供了新的思路和技術(shù)途徑。
科學(xué)家期望通過研究在完全封閉太空條件下培養(yǎng)或栽培植物,探索作物在太空環(huán)境中高效生產(chǎn)所需要的條件因素和技術(shù)途徑,篩選和創(chuàng)建適合太空生產(chǎn)的農(nóng)作物新品種,從而建立以植物為基礎(chǔ)的空間生物再生生命支持系統(tǒng),最終實(shí)現(xiàn)人類長期太空探索的目標(biāo)。
“非常期待在空間站收獲我們自己種植的糧食。說不定在不久的將來,在月球,甚至在火星,我們都能實(shí)現(xiàn)袁隆平院士的‘禾下乘涼夢’?!标惗f。
“天宮課堂”課程不斷升級(jí)
看似短短幾十分鐘的“天宮課堂”授課,背后卻傾注了眾多專家的心血。課程設(shè)計(jì)都有哪些人員參與?航天專家、高校教師、科研人員自然少不了,此外,中小學(xué)教師也是必不可少的一環(huán)。作為主要面向青少年受眾的課堂,中小學(xué)老師能較為準(zhǔn)確地把握青少年的認(rèn)知水平、接受能力,并為航天員提供一些教學(xué)技巧。而專家在地面上對(duì)太空現(xiàn)象開展的推演是否準(zhǔn)確,則需要航天員在太空中實(shí)際驗(yàn)證。
張偉表示,相比于此前的太空授課,本次課程引入了真正的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程,將太空中正在開展的植物實(shí)驗(yàn)對(duì)孩子們進(jìn)行了直觀展示。未來,夢天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射入軌后,“天宮課堂”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容將更加豐富。
“太空教室”變大了,航天員的活動(dòng)區(qū)域更寬敞,拍攝機(jī)位以及相關(guān)設(shè)備也相應(yīng)增多??臻g站信號(hào)的回傳,離不開“天鏈”中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。在約50分鐘的授課中,“天鏈一號(hào)”03星和“天鏈二號(hào)”01星表現(xiàn)穩(wěn)定。飛控團(tuán)隊(duì)首次采取雙中繼衛(wèi)星分別跟蹤的方式,對(duì)問天實(shí)驗(yàn)艙和天和核心艙實(shí)行兩艙切換跟蹤,確保圖像話音穩(wěn)定回傳,保障整個(gè)直播的流暢進(jìn)行。
“實(shí)現(xiàn)‘太空授課’的一個(gè)難點(diǎn),便是需要對(duì)空間站進(jìn)行長時(shí)間持續(xù)測控。而受地球曲率影響,傳統(tǒng)測控站點(diǎn)很難獨(dú)立達(dá)到這一要求?!北本┛臻g信息傳輸中心總工程師單長勝說,“天鏈”中繼衛(wèi)星系統(tǒng)覆蓋范圍廣、傳輸速率高,能為空間站組合體提供天基測控與數(shù)據(jù)中繼服務(wù),搭建起天地往返的“信息天路”。
把吸管從二樓伸到一樓
天地對(duì)比實(shí)驗(yàn)點(diǎn)燃中學(xué)生科學(xué)夢想
本報(bào)訊(記者 牛偉坤)“剛剛,航天員在空間站輕松地喝到了兩米吸管中的液體,那我們在地面上用同樣長度的吸管喝起來是不是也一樣輕松呢?”昨天下午,“天宮課堂”第三次太空授課剛結(jié)束,北京錢學(xué)森中學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,該校副校長、物理老師楊麗鈞就為初中學(xué)生上起了輔導(dǎo)課。
“我來!”學(xué)生劉梓宸一馬當(dāng)先。只見他將飲料瓶放在實(shí)驗(yàn)桌上,將吸管一頭插進(jìn)瓶中,站上方凳用手抻著長管,深呼吸了幾下,將吸管另一頭含進(jìn)口中,猛吸一口?!昂鹊搅?!也很輕松呀!”本來以為會(huì)與太空實(shí)驗(yàn)有什么不同的學(xué)生們有些困惑。楊麗鈞笑而不語,賣了個(gè)關(guān)子,“我這邊還準(zhǔn)備了一根更長的吸管,吸管的另一頭放在了一樓,有沒有人有勇氣嘗試一下?”“啊,這里可是二樓呀!”“會(huì)不會(huì)很難喝到?”學(xué)生們竊竊私語起來。學(xué)生吳金航站了起來,走到窗前迎接挑戰(zhàn)?!凹佑?!加油!”隨著時(shí)間一秒秒過去,憋足了勁兒的吳金航臉微微發(fā)紅,楊麗鈞不停將頭探出窗外,通報(bào)著管內(nèi)液體的最新高度?!皹窍碌睦蠋熣f,吸管里的飲料已經(jīng)開始上升了!”“加油,吸管里的飲料已經(jīng)快到窗邊了!”這時(shí),實(shí)驗(yàn)室里的加油聲也熱烈起來。幾分鐘后,已有些微喘的吳金航終于喝到了甜甜的紅茶飲料。“老師,這次可太不輕松了!”
待實(shí)驗(yàn)室里的掌聲平息下來,楊麗鈞為學(xué)生揭秘:“我們身處重力環(huán)境,第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,空氣中的大氣壓幫助了我們,讓我們比較輕松地喝到了兩米吸管中的水。”看著學(xué)生頻頻點(diǎn)頭,她繼續(xù)發(fā)問,為什么大氣壓在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中“失靈”了呢?她接著解釋道,“隨著吸管變長,進(jìn)入管內(nèi)的水柱越高,形成的水壓越大,為我們喝水造成了阻礙;等長度到了10米以上,管內(nèi)水壓已和大氣壓差不多大,大氣壓已無法幫忙,我們再怎么努力也無法喝到管內(nèi)的飲料?!睂W(xué)生們?nèi)粲兴迹瑮铥愨x卻并不著急。“你們剛剛踏入物理學(xué)習(xí)的大門,未來還有很多類似有趣的現(xiàn)象,等待著你們?nèi)ヌ剿鞅澈蟮脑怼!?/p>
輔導(dǎo)課結(jié)束,學(xué)生石翔宇意猶未盡?!皬氖屡c航天相關(guān)的工作,是我一直以來的夢想。今天的天宮授課和地面對(duì)比實(shí)驗(yàn),讓我學(xué)習(xí)物理的興趣更濃了,更堅(jiān)定了我內(nèi)心的志向?!?/p>
除了“趣味飲水”的對(duì)比實(shí)驗(yàn),楊麗鈞還帶領(lǐng)學(xué)校物理組的老師們準(zhǔn)備了毛細(xì)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?!皬目吹教鞂m課表我們就開始備課了,希望孩子們能在動(dòng)手的過程中萌發(fā)科學(xué)探索欲望?!?/p>
版權(quán)聲明:凡注明“來源:中國西藏網(wǎng)”或“中國西藏網(wǎng)文”的所有作品,版權(quán)歸高原(北京)文化傳播有限公司。任何媒體轉(zhuǎn)載、摘編、引用,須注明來源中國西藏網(wǎng)和署著作者名,否則將追究相關(guān)法律責(zé)任。
- 最高法:當(dāng)事人可以通過人民法院在線服務(wù)平臺(tái)參與調(diào)解、訴訟
- 二十大代表風(fēng)采丨李鵬:堅(jiān)守初心 做百姓的金融好管家
- 二十大代表風(fēng)采丨徐夢桃:五星紅旗 你是我的驕傲
- “天宮課堂”第三課 神奇的背后是創(chuàng)新和突破
- 起躍·虎門二橋
- 境內(nèi)外媒體記者沿北京中軸線參觀采訪 感受千年古都的發(fā)展變遷
- 今年前8月我國知識(shí)密集型服務(wù)出口9297.9億元 增長15.7%
- 國家衛(wèi)健委:昨日新增本土確診病例322例
- 昨日全國監(jiān)測港口完成貨物吞吐量環(huán)比增長2.7%
- 北京2022年泉水資源調(diào)查工作成果出爐 全市有水在流泉點(diǎn)880個(gè)