王亚平的太空授课单摆(“天宫课堂”开讲，与“太空第一课”有啥不一样？)

Posted 2023-06-02

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王亚平的太空授课单摆(“天宫课堂”开讲，与“太空第一课”有啥不一样？)

2013年6月20日上午，神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验，为青少年进行中国首次太空授课。图为王亚平讲授太空失重提供条件下的水球演示。（图片来自中新社秦宪安摄）

华舆讯 12月9日下午，中国首个太空科普教育品牌“天宫课堂”第一课正式开讲。这是时隔8年之后，中国第二次将三尺讲台放置在无垠的太空，也是“太空教师”王亚平第二次在太空中为全国中小学生讲课，同时还是中国空间站首次太空授课活动。

水膜与水球实验。（视频截图）

早在2013年6月20日，航天员王亚平在航天员聂海胜、张晓光协助下进行中国首次太空授课，全国6000余万中小学生观看授课直播。被誉为“太空教师”的王亚平表示，“其实从神舟十号太空授课后，有很多同学给我写信问到这个问题，什么时候能够再次飞上太空给大家再讲一课。今天，我可以非常高兴地告诉大家，经过8年的不懈努力，亚平老师终于再次追梦成功。”

（图片来自新华社）

今天的太空授课活动采取天地互动方式进行，3名航天员在轨介绍了展示中国空间站工作生活场景，演示了太空细胞学研究实验、太空转身、浮力消失实验、液体表面张力等神奇现象，并讲解了实验背后的科学原理。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实时互动交流。

同学们聚精会神地收看太空授课。（视频截图）

时隔8年，当年上课的小学生，如今已步入大学校门。两次太空授课有何不同？国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光表示，此次授课不仅活动展示空间更大，通信保障技术更加成熟，天地互动也将会更充分，此次面向全球开展的直播预计也将吸引更多世界目光。

活动展示空间更大

2013年地面课堂现场情况。（视频截图）

2013年的中国首次太空授课，在天宫一号进行。在中国人民大学附属中学的设置地面课堂，包括少数民族学生、进城务工人员随迁子女及港澳台地区学生代表在内的330余名中小学生，参加地面课堂活动。

10月16日9时58分，在神舟十三号载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接并按程序完成各项工作后，航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱，中国空间站迎来第二个飞行乘组和首位女航天员。后续，航天员乘组将按计划开展相关工作。图为北京航天飞行控制中心屏幕显示航天员乘组进入天和核心舱的画面。（图片来自中新社侯宇摄）

而此次授课所在的天和核心舱容积远大于天宫一号，但很多空间被航天员科研、生活用品和空间站运行设备所占用，这就对教具搭载和演示空间提出了要求。教具需要通过天舟货运飞船或随神舟飞船乘组送上空间站。“和地面授课相比，教具的重量、体积都有限制，这就需要精打细算。”杨宇光说，为保证教具能经受住运送过程中超重和剧烈振动等恶劣环境，还要事先对教具进行振动实验等考核。

12月7日，香港培侨书院举行记者会宣布，中国空间站“天宫课堂”太空授课活动——香港分课堂将于9日在培侨书院举行，活动分为科学实验课和“天宫课堂”太空授课两部分。图为培侨书院校长吴育智（左二），培侨书院副校长王惠成（右二）、吴静雯（左一）、陈清华（右一）出席记者会。（图片来自中新社陈永诺摄）

本次太空授课活动在中国科技馆设置地面主课堂，在广西南宁市科技馆、四川汶川县第一小学、香港培侨书院、澳门科学馆设置4个地面分课堂，一同进行科学实验课。届时，3名航天员将与地面课堂进行实时交流，更有问答环节，让学生有机会与航天员直接对谈。

通信保障技术更加成熟

为了保证地面上所有人“上网课”视频清晰不卡顿，需要“天链”中继卫星、空间站、地面测控站密切配合。

时间拨回到2003年，中国航天员杨利伟第一次顺利进入太空。其间，他数次与地面控制站进行天地通话，但每次都有着严格的时间窗口限制。那时，中国境内的观测站有效保持通信时间是相当有限的。而“天链”系列中继卫星的诞生，很好地解决了这个问题。

简单来说，中继卫星就是太空数据“中转站”，可为中、低轨道航天器提供天基测控、数据中继服务。这相当于把地面测控站提升到几万公里的轨道高度，依照各类航天器、飞行器不同的数据，应用部门把它们产生的各类数据分别进行实时转发，这样既提高了数据回传时效性，又增强了应急协调联动能力。

航天科技集团五院西安分院表示，第三代中继终端产品通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路，实现中继通信。就好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。

现如今，航天员在太空中安装无线Wi-Fi、使用手机APP、使用无线耳机通话……这一切都有着“天链”中继卫星系统在背后的支撑。古人吟咏的“天涯若比邻”在中继卫星系统的支撑下成为现实。

王亚平：“太空第二课”将更加精彩

陀螺实验。（视频截图）

如何让备受关注的“天宫课堂”更出彩？天地之间有差别的现象通常被认为更适合作为授课内容。王亚平首次太空授课时演示的质量测试、单摆运动、陀螺运动、制作水膜与水球等实验，均与微重力条件下的物理现象有关。

杨宇光认为，随着“天宫课堂”系列化推出，太空科普还可以做广做深。目前，航天员在空间站进行的研究包括科学研究和工程研究两大类。前者是对自然现象进行研究，如微重力条件下的流体流动、物体燃烧等物理化学现象，后者包括工程实践，如水净化系统、尿处理系统等。“我认为未来这些都可以作为教学的重要内容，由航天员现场进行更细致深入的演示。”杨宇光说。

重回“太空教师”岗位的王亚平，期待为孩子们带来更加精彩的“太空第二课”。王亚平说：“我们的空间站也是我们祖国新时代航天事业的一个杰出作品，是飞行在太空轨道的我们的国家实验室，所以我也期待着在我们中国的空间站上能有更多的中国发现，有更多有趣的人类探索，也能书写更辉煌的中国故事，我也期待着我们的空间站任务能因我更精彩。”

许多国家都很重视太空科普活动

2013年6月20日，刚刚完成太空授课的中国女航天员王亚平，在天宫一号通过电子邮件发来一封给世界第一位太空教师、美国前宇航员芭芭拉·摩根的回信。（图片来自NASA）

从国际上看，太空科普教育活动一直备受航天大国重视。美国曾推出“太空教师计划”（Teacherin Space Project），当时遴选出的备份教师芭芭拉·摩根后来成为NASA职业宇航员，并在2007年完成了人类首次太空授课；过去，业余无线电爱好者可以通过自制的无线电台，在地面与过境的和平号空间站上的宇航员直接通话。

“事实上，简单多样的太空科普活动在国外很频繁，并不仅限于航天大国。”杨宇光介绍说，马来西亚宇航员舒克尔、韩国首位女宇航员李素妍都曾在太空开展科普活动，足见各国对太空教育活动的认可和投入。

值得一提的是，虽然国际上非正式的太空科普活动很常见，但像中国这样开展正式太空授课的国家仍然很少。杨宇光认为，这更加凸显此次授课的意义。经过太空授课，会有更多孩子对工程和自然科学等产生浓厚兴趣，这有利于人才的成长。

“此前天宫一号太空授课的社会效益已经逐渐凸显，亚平老师的教学在开花结果，此次‘天宫课堂’开讲，是对过去的延续，有利于持续搭建公众和航天之间的桥梁。”他说。