新晋“太空教师”陈冬(中)、刘洋(右)、蔡旭哲带来精彩的太空科普课。
10月12日16时01分,“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲,新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来一场精彩的太空科普课。
这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。
在约50分钟的授课中,神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲生动介绍展示了空间站问天实验舱工作生活场景,演示了微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手等神奇现象,并生动讲解了实验背后的科学原理。此外,航天员还重点介绍了在中国空间站开展的水稻和拟南芥种植研究情况,展示了科学手套箱剪株操作。
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,地面课堂专家也就有关科学问题进行认真解析。
此次活动,在中国科学院空间应用工程与技术中心设地面主课堂,在山东菏泽、河南郑州、云南大理分设3个地面分课堂,约400名中小学生代表参加现场活动。
学生在地面主课堂收看“天宫课堂”第三课。新华社发
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神奇实验传授太空知识
毛细效应实验
陈冬通过演示实验展示了微重力环境下流体现象的天地差异。
他将三根粗细不同的塑料管同时放入一个装满水的培养皿,可以看到三根塑料管中的液体上升速度各有不同。
可见,太空中没有了重力的束缚,表面张力作用更加明显,它驱动液体不断上升,直到液体充满了塑料管。像航空器发动机的燃料储箱、高空热管等都利用了毛细作用。
太空趣味饮水
在实验中,刘洋拿起一根长达两米的饮水管,轻松吸到了饮品袋中的芒果汁。
在地面,由于重力的作用,我们使用饮水管喝水时,饮水管越高,吮吸也就越费力。但空间站是微重力环境,仅仅依靠吮吸的力量,就可以轻轻松松地喝到两米以外饮水袋中的饮料。
水球变“懒”实验
太空燃料如何减少振动带来的冲击?刘洋演示了微重力环境下水球振动的有趣现象。
她在紫色水球内放入一枚空心钢球,用针管推动气体使水球振动,放入钢球的水球振动幅度减弱。可见,钢球的加入使流体的振动行为发生了一定的改变。
会“调头”的扳手
太空中,扳手是如何“调头”的呢?陈冬为大家演示了一个旋转现象,在空中旋转一大一小两枚“T”字扳手,并对比了两者的转动形态,让大家更加直观地感受微重力环境下物理的奇妙之处。
“顽皮”的扳手在旋转时会自己调头,这是前苏联航天员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的,因此被叫作贾尼别科夫效应。研究发现,这个现象与扳手的旋转方式和它的质量分布有关。
陈冬介绍问天实验舱设备。 新华社发
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问天实验舱
把大型实验室
搬到太空
问天实验舱由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成,舱体总长17.9米,直径4.2米,重量达23吨,是全世界现役在轨最重的单舱航天器。
作为我国空间站的首个实验舱,问天实验舱拥有强大的空间科学实验能力。其实验项目以生命科学和生物技术研究为主,舱内搭载了生命生态实验柜、生物技术实验柜等科学实验柜,在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学等领域研究多种空间环境要素下的基本科学规律、机理,关注生命生长发育和人的健康,探索人类长期太空生存所面临的一系列科学问题。
不仅舱内实验能力比核心舱提升了一倍,问天实验舱还能够开展大规模舱外实验,就像是把一个大型科学实验室搬到了太空。
本组文/综合新华社电、央视新闻