还记得三个月前的“网课天花板”吗?
“天宫课堂”第一课正式开讲
这是中国空间站首次太空授课活动
一起复习“天宫课堂”第一讲名场面
神舟十三号“感觉良好”乘组
就被不少小伙伴念叨、催更
翟志刚、王亚平、叶光富
在约45分钟的授课中,翟志刚、王亚平、叶光富相互配合,生动演示微重力环境下太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验,深入浅出讲解实验现象背后的科学原理,同时展示了部分空间科学设施,介绍了在空间站的工作生活情况。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互动交流。
此次太空授课由中央广播电视总台进行了全程现场直播,在中国科技馆设地面主课堂,在西藏拉萨、新疆乌鲁木齐设2个地面分课堂。
“天宫课堂”第二课开讲前,王亚平老师先展示了太空拧毛巾与地面的明显差异,在微重力下,太空中拧毛巾时水并没有流下,而是全部附着在手上形成一层水膜,像手套一样。
紧接着,王亚平老师在空间站展示中国民间传统而独特的手工艺——扎染,她制作了一幅蓝白相间的扎染作品,花色酷似降落伞,一起看看↓
太空“冰雪”实验演示失重状态下的饱和液体结晶现象。
王亚平老师利用过饱和乙酸钠溶液,制作了一颗冰球。这个液体球,长得像冰球其实是热球。
“太空‘冰雪’实验实际上是过饱和乙酸钠溶液形核、结晶的过程,过程当中会释放热量。”中国科学院空间应用工程与技术中心研究员张璐介绍,过饱和溶液结晶通常需要外界“扰动”,而这个实验的“玄机”就在于小棍上沾有晶体粉末,为过饱和乙酸钠溶液提供了凝结核,进而析出三水合乙酸钠晶体。
还是原来那个“桥”吗?
液桥演示实验演示失重环境下水的表面张力作用。
微重力环境下,液体的表面张力更加凸显。天宫课堂的液桥演示实验中,水在表面张力作用下将两个塑料板连接起来,在太空可用液体搭一座桥。
液桥是指在固体间的小液柱。自己在家做实验,可以让一滴水夹在大拇指和食指中间,两只手指慢慢分离,观察通过这种方法形成液桥的最大长度。
液桥的原理比较简单,气液界面之间存在着表面张力,使得液体表面好比有一层很薄的弹性薄膜一样。正是这样一层“虚拟”的薄膜,使液桥的表面形貌得以维持,而不会“垮塌”。
但是由于表面张力很弱,所以在正常重力环境下形成的液桥尺寸很小(通常只有几毫米),超过这个尺寸,液桥将无法平衡其重力而垮塌。
液体表面张力是“天宫课堂”中的高频词,天宫一号太空授课、中国空间站首次太空授课做过的水膜、水球实验都阐释了这一原理。
在太空之家会不会彼此相拥?
水油分离实验演示失重环境下水油分层现象消失、通过旋转产生离心力实现分层。
在地面上,水和油自然分层,油在上水在下。然而,在空间站,水和油并没有自然分层,需要在离心作用下才可实现分层。
课堂上,在王亚平手里的小瓶中,装着水、油两种物质。在空间站环境下,晶莹剔透的油滴并不会像在地面一样上浮,而是与水相混合,这和首次太空授课时,水中泡腾片不断翻腾的气泡现象相互呼应。
不过,在叶光富用一根绳系住瓶子并快速旋转小瓶后,由于离心力的作用,水油则出现了分层。
他们背后的原理都是在微重力环境下密度分层的消失。换句话说,水和油之所以“难舍难分”、长时间保持混合态,是由于在微重力环境下密度分层消失了,也就是浮力消失了。
太空抛物实验演示天地之间抛物区别。
太空抛物实验中,来了一位特殊的助教,奥运顶流“冰墩墩”高调亮相。王老师在太空抛墩墩,展示了牛顿第一定律所描述的现象。在空间站中,冰墩墩被抛出后,几乎不受外力影响,保持近似匀速直线运动。
这个知识点要是记不住,可就对不起“再就业”的冰老师了~
网友们还提出了一些有趣的问题
空间站里流眼泪是啥样子?
没有重力,皮肤会不会变好?
戳视频,听听航天员怎么说?
揭秘“天宫课堂”第二课幕后高科技
“天宫课堂”第二课的内容要从约400公里外的宇宙空间传回地球,不是一件简单的事,这背后离不开一些高科技航天设备的支持。
高速通信处理器是天地通信的“利器”之一,它在中国空间站与地球之间架起一座无形的“鹊桥”,使得中国空间站上的图像、话音数据以及其他载荷用户数据,能实时地、准确地在这个无形“桥梁”上通过,传送到地球。
在“天宫课堂”的授课中,航天员老师们与地面的学生交流,也离不开八院电子所研制的空间站话音处理器。据介绍,该话音处理器能实现中国空间站舱内、舱间、天地、出舱,以及核心舱和神舟飞船之间的音频通话,天地间实时通话的时延在1秒以内。
此外,这次“天宫课堂”连线中使用的摄像机种类繁多,有用于舱内环境监视的广角定向摄像机,有用于细节监视的变焦云台摄像机,还有用于直播授课的便携无线手持摄像机。机位众多、视角各异、远近兼顾,保证了全过程画质的细腻和流畅。
45分钟的太空授课背后
是广大航天科技工作者的砥砺奋斗
这是中国空间站第二次太空授课
也是中国航天员第三次进行太空授课
来源:中国空间站“天宫课堂”、央视新闻、新华社、央视一套、人民日报、科普中国、中国新闻网、科技日报、北京日报、蝌蚪五线谱等
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