昨天（23日）15時40分，“天宮課堂”迎來第二課。駐留在中國空間站的神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富再次化身“太空教師”，通過一系列奇妙的太空實驗，圓滿完成了一次跨越400公里的太空科普。

　　一堂課裏，中國科技館的地面主課堂上，一百餘名學生全程睜大雙眼，緊盯屏幕。下課後，不少學生&&，課上得過癮，長了知識，回家後還要再溫習。

　　兩位航天員在進行太空“冰雪”實驗。（視覺中國供圖）

　　精彩課堂

　　“冰雪”實驗 一根小棒“點水成冰”

　　“太空探索永無止境。”“天宮課堂”第二課的開場白，簡單直接。實驗過程也緊湊進行。

　　第一個進行的實驗是“點水成冰”。王亞平拿到水袋後沒有借助其他器具，輕輕擠壓，水珠便從水袋的管口冒了出來。這時出現了一個小意外——水珠在管口“結冰”了。

　　經過處理後，王亞平再次嘗試，一顆透明的液體球被擠出，靜靜地懸停在空間站艙內。接下來，奇妙的現象發生了，她用蘸有乙酸鈉粉末的小棒觸碰液體球，“結冰”現象再次出現。

　　在地面主課堂，孩子們與王亞平同步嘗試“點水成冰”。用一根小棒插入裝有透明液體的燒杯中，小棒周圍迅速凝結出白色固體。不過，這些固體並不是冰，用手觸摸燒杯壁時，還能感受到溫熱。

　　其實，王亞平製作的“水球”和學生們在燒杯看到的液體成分一樣，都是過飽和的乙酸鈉溶液。專家解釋，將飽和乙酸鈉溶液加熱，它便有能力繼續溶解更多溶質，再將“加料”後的溶液冷卻，便得到了過飽和乙酸鈉溶液。“只需再加入一點點乙酸鈉粉末，‘水球’便開始結晶並釋放熱量”。

　　為什麼要把“冰雪”實驗帶到太空？中科院物理研究所研究員魏紅祥解釋，如果在地面進行這項實驗，溶液受到容器的限制只能向內結晶，太空中的微重力“無容器”狀態，可以讓物體在懸浮狀態下完成結晶，從而觀察到不受地球重力影響的材料物性變化。

　　“水景”再現 搭建一座“液橋”

　　“天宮課堂”第一課時，王亞平將一朵與女兒一同製作的紙花放置在水膜上。在水錶面張力的作用下，紙花沿水膜表面慢慢綻放，給很多人留下了一段溫暖的回憶。

　　第二課，水的表面張力再放異彩。葉光富向王亞平手持的兩片塑料板表面分別擠上水，隨着兩板逐漸接近，水在板間連成了一座“橋”。王亞平又慢慢將塑料板的距離拉遠，“橋”也沒有斷開。這便是“液橋現象”。

　　其實，在地面環境下也可以搭建液橋。我們洗手時將兩根濕漉漉的手指貼合，再緩慢分開一小段距離，指間會出現一段小液柱，這就是液橋。不過，由於液體表面張力很弱，在正常的重力環境下，液橋的尺寸通常難以超過幾毫米。而在空間站微重力環境下，表面張力便能“大顯神通”，可以維持大尺寸的液橋不會垮塌。

　　天宮課堂授課專家組成員、北京交通大學副教授陳徵介紹，液橋實驗利用身邊最常見、最普通的水，在微重力環境下展現出奇妙現象，激發人們的好奇心。

　　吉祥物亮相“冰墩墩”太空走直線

　　北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”也現身太空課堂。“冰墩墩”被王亞平拋出後，並沒有像在地面上一樣掉落，而是沿着直線走了出去。這是空間站微重力環境最直觀的體現之一。

　　天宮課堂地面主課堂授課老師、北京師範大學第二附屬中學物理教師張健解釋道，簡單的平拋運動，在牛頓的腦海裏被放大到宇宙尺度。既然在地面上拋出物體的速度越快，它就能落到更遠的地方，那如果拋出物體的速度足夠大，它是否能成為環繞地球的衛星？這個思想實驗也被稱為“牛頓的高山大炮實驗”，由它引出的第一宇宙速度等概念，成為了發射人造衛星、空間站的重要依據。

　　事實上，思想實驗在科學發展的歷史中並不鮮見，基於邏輯法則和事實基礎開展的思想實驗，對科學進步起到了重要的作用。

　　昨天，“天宮課堂”第二課開講，地面主課堂中國科技館內的學生在聽講。 新華社發

　　課堂答疑

　　在空間站裏流眼淚是什麼樣？生活在空間站皮膚會變好嗎？

　　神舟十三號航天員乘組：在空間站飛行過程中，我們經歷過許多熱淚盈眶的時刻。這時，眼淚無法像在地面一樣流下，而是會在眼眶裏打轉，或者停留在眼角。

　　因為空間站裏沒有太陽光的照射，溫度和濕度也都控制在合適的範圍內，同時在微重力的環境下，人的體液會向上分佈，就連我們的皮膚也會隨之向上提升，所以在空間站裏感覺皮膚狀態還是很不錯的。科研人員還給我們準備了保濕潤膚的産品。

　　在空間站，航天員每90分鐘就要經歷一次日出日落，作息時間如何安排？

　　神舟十三號航天員乘組：在空間站裏，既有北京時間，也有世界時間，還有相對飛行時間、絕對飛行時間等，根據任務不同，所採用的時間標準也不一樣。在有人駐留的情況下，一般採用北京時間安排航天員的作息制度。

　　另外，少了地球上大氣和雲的干擾，在空間站上看到的月亮更加明亮、透徹。

　　空間站內能否把水燒開？

　　神舟十三號航天員乘組：通常所説的開水是指溫度達到100攝氏度的水。雖然空間站艙內能夠提供一個大氣壓，但由於失重的影響，水還是無法燒開。在失重條件下，由於沒有浮力的作用，水溫升高只能依靠熱傳導，産生的氣泡也很難上浮，所以缺少對流和氣泡擾動的作用，水溫上升會很慢。空間站中的飲用水是經過特殊處理的，既可以直接飲用，也可以通過特定的加熱裝置加熱，但無法把水燒開。

　　北京現場

　　“天空課堂”上出新高度

　　昨天，在“天宮課堂”第二課上，來自北京師大二附中的40名學生與老師張健，以及北京市第十三中學的40名學生和三位老師一起在中國科技館與航天員現場連線，從太空與地面的科學實驗差異中，感受宇宙的奧秘。

　　在地面課堂的引導授課中，張健帶領學生們結合實驗講解“完全失重”的科學原理，以及生活中的萬有引力現象。

　　來自北京師大二附中高中部的學生伏啟钖是學校數學建模社團的團員。他説，太空拋物實驗演示了牛頓第一定律，這讓他很驚喜。“以前覺得航天離我們很遙遠，但是‘天宮課堂’讓‘天地’教學有了關聯，我們可以從中收穫很多東西，拓展了我們的思維深度。”

　　張健説，他很榮幸能兩次參與到天宮課堂的授課準備活動，此次“天宮課堂”也上出了科普課的新高度，讓牛頓運動定律、萬有引力定律、圓周運動、完全失重等內容，不再是海量題目中的知識之錨，而是鮮活之極、觸手即得的實驗事實。

　　西城區師生與航天員現場連線，同步開展實驗並不是第一次，在2021年12月9日“天宮課堂”第一課時，來自北京市第十三中學的老師李曉彤，成為了當時地面主課堂授課教師。她説：“作為一線教師，配合航天員一起圓滿地完成了第一課，感覺意義非凡。載人航天是中國科技實力的綜合體現，其中蘊含着大量豐富的物理學現象、知識和原理，值得我們去挖掘並應用於日常教學中。運用我國航天工程的相關資料，學生們的認識會更直觀、更深刻。同時，也激發了青少年們對科學的興趣，拉近了我們與航天的距離，讓我們每一個人從旁觀者變成了參與者，共同見證了這一偉大的歷史時刻！”

　　在陳經綸中學保利分校，學生在老師的指導下同步進行相關實驗。記者 和冠欣 攝

　　延伸閱讀

　　“天宮課堂”教室今年擴建

　　目前，神舟十三號乘組即將在軌滿6個月，按計劃將於4月返回地面。隨後，科研人員將對空間站關鍵技術驗證情況進行全面評估，結果滿足要求後，空間站轉入建造階段，將在今年內完成T字構型建造；轉入運營階段，持續開展航天員駐留以及多領域空間科學和技術實（試）驗。屆時，中國空間站在軌航天員的活動空間將超過110立方米，並有6個睡眠區和2個衞生區，可實現長期3人、短期6人駐留。

　　在空間站建設和運營過程中，“天宮課堂”也將持續開展太空授課活動，進行形式多樣、內容豐富的航天科普教育。（記者 劉蘇雅 李祺瑤 牛偉坤）

　　（原標題：天地同步實驗“點水成冰”太空艙裏搭“液橋” “天宮”第二課 孩子説過癮）

【糾錯】

責任編輯： 陶歡