半岛聚焦 | 敲黑板！“天宫课堂”明天再次开讲，有哪些课程？前两次的趣味瞬间还记得吗→

“天宫课堂”第三课定于10月12日15时45分开始，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲将面向广大青少年进行太空授课，中央广播电视总台将面向全球进行现场直播。

“天宫课堂”推出以来，已成功举行了两次太空授课，本次会有哪些课程呢？为什么要做这些科学实验？背后蕴含着哪些科学奥妙？与人类探索浩瀚宇宙又有什么关联？第一课和第二课的内容还记得吗？

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我们为什么要开展在轨科学实验？

据中国科学院空间应用工程与技术中心研究员张璐介绍：

一是要揭示微重力环境下的特殊现象，属于从科学角度认识世界；

二是通过在轨实验助力地面科学研究，改进工艺水平；

三是舱外有高真空环境、辐照、亚磁场等，这些特殊环境因素对生物体、材料、元器件等影响也是我们要研究的内容；

四是进一步探索未知领域，包括暗物质探测、行星起源探索等。问天、梦天实验舱发射升空后，还会有一大批前沿科学实验陆续在中国空间站开展。

“天宫课堂”第三课

本次太空授课活动将继续采取天地互动方式进行，3名航天员将在轨介绍展示中国空间站问天实验舱工作生活场景，演示微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手以及植物生长研究项目介绍，并与地面课堂进行互动交流，旨在传播普及载人航天知识，激发广大青少年对科学的兴趣。

“天宫课堂”第二课

2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富上了又一堂精彩的太空科普课。

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。

“天宫课堂”第二课内容简介

 项目1 

太空“冰雪”实验

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。

【专家解读】“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。

 项目2 

液桥演示实验

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。

【专家解读】张璐介绍，微重力环境与液体表面张力是液桥得以成形的主要原因。日常生活中的液桥不易被察觉，比如洗手时两个指尖偶然形成几毫米液柱，再拉远一点就会受重力作用坍塌。而在空间站里，航天员轻松演示出比地面大数百倍的液桥，这在地面上是不可能看到的景象。

 项目3 

水油分离实验

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。

【专家解读】“我们都知道地面上油比水轻，平时喝汤的时候看到油花都习以为常。”中国科学院物理研究所研究员梁文杰说，然而在空间站中，情况却大不一样，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。

 项目4 

太空抛物实验

太空抛物实验中，来了一位特殊的助教：冰墩墩。这个知识点要是记不住，可就对不起冰老师了。

【专家解读】太空抛物实验展示了牛顿第一定律所描述的现象。在空间站中，“冰墩墩”摆件被抛出后几乎不受外力影响，保持近似匀速直线运动。“天宫课堂”地面主课堂授课老师、北京师范大学第二附属中学物理教师张健介绍，地球人眼中物体运动的理想状态，如今得以在太空中一探究竟。

“天宫课堂”第一课

2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开启。神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，这也是中国空间站首次太空授课活动。

 项目1 

航天员在轨工作生活场景展示

——翟志刚介绍秘密武器“企鹅服“

神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动介绍展示了空间站工作生活场景。

身处太空，失重环境会导致航天员的血液分布和地面不同，下肢的血液上涌，所以航天员面部看起来会“胖胖的”。那么，航天员们会如何通过锻炼对抗失重?

航天员翟志刚表示，失重对我们的心血管有影响，对我们的骨骼有影响，对我们的肌肉有影响。为了防护失重导致我们肌肉萎缩，在我们空间站里，除了有跑台、自行车、拉力器以外，还有一件秘密武器。同学们看叶老师穿的这身衣服有什么与众不同吗?从外表上看没有什么区别，我们来看看它的内部结构。

这是胸部拉带的两个调节环，用来调节胸部弹力拉带的松紧用的。通过这些拉带把人体给束缚紧，使肌肉可以长时间保持一定的张力，就可以有效预防失重带给我们的肌肉萎缩，这套衣服的名字就叫企鹅服。

授课过程中，网友们发现王亚平在空间站睡眠区，贴着与家人的合照，她还介绍在空间站里“晚上可以和家里人通通电话”。让网友感慨：家人是永远的依赖!

 项目2 

太空细胞学研究展示

——叶光富带你看失重状态下跳动的心肌细胞

神舟十三号乘组航天员 叶光富：目前我们开展的是失重条件下细胞生长发育的有关研究。前期我们开展了大量的有关细胞的研究，有不同周期、不同时间和不同单元，通过人工制造的一个机动力和完全失重两种状态下对细胞进行培养。然后将这两组细胞进行对比，看一看它们在有动力条件下和无动力条件下，其生长和形态到底是一个什么样的变化过程。然后我们再进一步研究它的变化规律和变化机制等等，而且我们还选用了不同类型的细胞进行研究，有皮肤干细胞，还有心肌细胞等等。

神舟十三号乘组航天员 叶光富：这是心肌细胞在荧光显微镜下观察到的画面，同学们有没有看到有一闪一闪的荧光，知道这是为什么吗?其实这是细胞自身生物电的一种反应，因为这些细胞是活的，我们是利用生物电激发荧光这么一个特殊的手段才能看到这样一种画面，非常神奇。

神舟十三号乘组航天员叶光富：这也是心肌细胞，它们以成片的形式在做收缩运动，大家可以仔细看，它们就像心肌一样一动一动的，而且它们的运动非常有节律。它们在里面欢快蹦跶着，就像在告诉大家我们活得好着呢，是不是很神奇?欢迎大家一起来到太空参与细胞研究!

 项目3 

太空转身

——叶光富尝试不借助把手完成太空转身

有一位北京的同学提问，在太空中能否跟在地面一样正常行走。叶光富用行动回答了他的问题：不行!原来，在太空中由于没有重力的帮助，人们无法像在地面一样行走，只能飘来飘去。

不能太空行走，那太空转身呢?答案是也不那么容易!在试了很多方法后，叶光富终于转身成功。

“哎我飘起来了。”“我深吸一口气。”先是展示太空秘密武器“企鹅服”，又马不停蹄“太空行走”，最后还被要求尝试不借助把手完成太空转身。叶光富被网友称为!#天宫工具人叶老师#。王亚平表示：“虽然叶老师已经很努力了，但好像还没成功……加油，再使点劲!”

 项目4 

浮力消失实验

——王亚平揭秘乒乓球在太空为何能停留在水中?

“天宫课堂”第一课王亚平还做了一个浮力消失的实验。在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，这是为什么呢?

航天员王亚平介绍道，这和地面的现象是完全不一样的，这是因为浮力是随重力产生的，在太空失重环境下浮力几乎消失，所以乒乓球不能像在地面一样浮起来。

 项目5 

水膜张力实验

——王亚平与女儿做的花在太空绽开

在“天宫课堂”中，航天员王亚平在翟志刚、叶光富的辅助下，拿出了一朵和女儿一起完成的折纸花向大家演示了水膜实验。随后，这朵花在太空中“绽放”

 项目6 

水球光学实验

——王亚平演示微重力下水球如何呈现一正一反两个像

失重环境如何形成水球?为什么会有一正一反两个像?王亚平带你做个有趣的实验。

神舟十三号乘组航天员王亚平：现在我们往水膜上注水，让它变成一个大水球，同学们都知道，这是因为在失重环境下水的表面张力会大显神威，所以我们才能做出一个地面上无法做出的水球。

神舟十三号乘组航天员王亚平：我们再加一点水，让水球变得更大、更圆、更漂亮。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：同学们，现在你们是不是能够看到一个放大的我，这在上一次太空授课的时候我也做过，大家知道这是凸透镜成像的结果。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：我们先请叶老师把水球中的气泡抽取一下，然后我们往水球里再注入一个大气泡。同学们，现在你们是不是看到一正一反两个像，这在地面上可是很难见到的。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：同学们也可以想一下，为什么有一正一反两个像呢?感兴趣的同学可以深入研究一下，这里我可以给大家一个小提示，这是因为气泡将水球分割成了两部分，分别成像的结果。

 项目7 

泡腾片实验

——泡腾片放入太空水球会怎样?王亚平：香香的欢乐气泡球

　　大家知道泡腾片遇到水之后会产生很多气泡，那么在太空，泡腾片与水球相遇会发生什么变化?

“天宫课堂”第一课上，太空教师王亚平就做了这样一个实验。只见泡腾片在水球里不断冒泡，但在失重环境下，气泡虽然不断产生，但并没有离开水球。而随着气泡不断增多，水球逐渐变成了一个充满欢乐的“气泡球”，而且产生了阵阵香气。

半岛新闻客户端综合整理 素材来源：新华社、央视新闻、新京报、科技日报、中国载人航天微信公众号等