“有些實驗在太空里操作呈現的效果確實比地面好很多,有種導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,“飛天導師”桂海潮的博士生、北京航空航天大學宇航學院博士研究生王世杰在課后感嘆道。


本次天宮課堂在北京、內蒙古、浙江、安徽、陜西設置5個地面課堂,北京地面課堂地點設置在北京航空航天大學體育館內,來自北京市大中小學2400余名學生代表共同觀看并和航天員們進行天地互動交流。


三位航天員準時出現在“天空課堂”上。 新京報記者劉洋 攝


航天員用水珠打“乒乓”,有趣實驗點燃學生熱情


“歡迎全國各地的同學們!”當日15時48分,“天宮課堂”開課。當三位導師在大屏幕上介紹完全國的五個課堂時,北航體育館內響起了一陣歡呼,其他地面課堂同學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,是學生們最喜歡的環節,也是現場笑聲最多的環節。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,現場又是笑聲一片。


朱楊柱直接把“乒乓球”一口吞掉,現場笑聲一片。 新京報記者劉洋 攝


“老師們在天空和地面做了同一個實驗,讓我們有機會詳細觀察微重力環境下火焰燃燒和地面的不同之處?!北焙綄嶒瀸W校初二(10)班的段希知是北京課堂上提問的學生之一,回想提問的場景,他仍然有些緊張和興奮??吹交鹧嬖谔罩袔缀跏乔蛐蔚娜紵隣顟B時,他有些驚訝,“拓寬了我的認知”。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,而在微重力環境下就不會出現這種情況,而且空間站里氧氣的補充不及時,使得燃燒并不充分。


“太空是科學實驗的好場景”


對于北航的大學生來說,這次課堂更加特殊,因為桂海潮是北京航空航天大學教授、博士生導師,也是我國首個非軍人出身的航天員?,F場,除了中小學生外,來自北航各個院系的大學生代表也一同觀看了“天宮課堂”,其中也有不少桂海潮的學生。


“以前也看過天宮課堂的一些實驗,感覺這次實驗的科學性更強了,有些實驗還是很吸引我的,尤其陀螺實驗內涵特別豐富,和我們的專業聯系很緊密,都與航天器動力學與控制相關?!爆F場,王世杰觀看得特別仔細,他也向新京報記者解釋了天地實驗所呈現的不同現象和其背后的科學原理。


兩位航天員現場做實驗頻頻引發臺下笑聲。 北京航空航天大學供圖


比如“控制力矩陀螺”這一實驗在地面上也有很多人做過,系借助高速旋轉的輪胎帶動人體轉動,“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實驗的好場景?!?/p>


“以往的天宮課堂主要受眾為中小學生群體,此次地面課堂設在北航,考慮到要覆蓋大學生群體,因此課表中設計了陀螺實驗,角動量定律是北航飛行器設計專業的高年級本科生,甚至研究生都需要學習的內容?!北本┑孛嬲n堂教師、北京航空航天大學宇航學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公里的距離能夠對話,就已經讓他很高興了,“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一樣,我們作為同事非常欣慰?!?/p>


攝影“發燒友”攜幾十幅空間站照片現場“補課”


此次天宮課堂給北航高等理工學院大三學生趙子懿留下最深印象的是奇妙乒乓球實驗。在她之前的認知里,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?!壁w子懿表示,看到學校導師出現在太空感觸頗多,今后將以老師為榜樣,努力學好知識,未來為祖國的太空事業建設貢獻自己的一份力。


此次北京地面課堂的受眾還覆蓋了青年大學生群體。 北京航空航天大學供圖


記者注意到,在北京課堂聽課的還有一位特別的學生,他拿著幾十幅中國空間站照片來到現場,這些是神舟十六號發射升空后,他每天晚上拍下的照片?!拔遗恼盏臅r候會想,導師正在那里做什么呢?”他就是北航宇航學院航天飛行器技術系碩士研究生霍柱彰,本科進入北航以來,攝影就成了他業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穩步推進,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設計時得到了他的書面意見。但我一直沒有機會上他的課,所以這次來現場就是想專門補一下桂老師的課?!被糁眯χf道。他告訴記者,為了記錄中國空間站的各種構型,他曾獨自一人攜帶望遠鏡前往北京的大興、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望遠鏡,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”完了這節天宮課后,霍柱彰心情非常激動,他表示會繼續深造,未來去航天院所從事相關工作。


新京報記者 劉洋

編輯 繆晨霞 校對 盧茜