探索太空奧秘，厚植航天夢(mèng)想
——“天宮課堂”第四課開(kāi)講

劉澤康 吳曄涵 張馨方 （北京空間科技信息研究所）

2023 年9 月21 日，“天宮課堂”第四課在中國(guó)空間站開(kāi)講，新晉“太空教師”景海鵬、朱楊柱、桂海潮為廣大青少年帶來(lái)一場(chǎng)精彩的太空科普課，這是中國(guó)航天員首次在夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。

全新實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)空間科學(xué)魅力

本次“天宮課堂”太空授課活動(dòng)適逢載人航天工程立項(xiàng)31 周年之際，是空間站全面建成，進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展階段的首次課程。相較前三次授課，本次“太空教師”的活動(dòng)范圍更大，相應(yīng)在直播當(dāng)中利用的攝像機(jī)機(jī)位和保障設(shè)備也變得更多。在約48min 的授課過(guò)程中，神舟十六號(hào)航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮首次展示介紹了空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙工作和生活場(chǎng)景，演示了球形火焰實(shí)驗(yàn)、奇妙“乒乓球”實(shí)驗(yàn)、動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)以及又見(jiàn)陀螺四項(xiàng)新的實(shí)驗(yàn)，并且生動(dòng)講解了實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理。

球形火焰實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)了在微重力環(huán)境中，由于缺乏重力和浮力對(duì)流的作用，火焰燃燒后的氣體向各個(gè)方面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)相同，因而火焰形態(tài)呈球形或半球形，與地面蠟燭的錐形火焰形狀形成對(duì)比；水球?qū)嶒?yàn)展現(xiàn)了微重力環(huán)境下，由于水的表面張力以及動(dòng)量的均勻傳遞等因素，使得具有疏水性的毛巾在擊打水球時(shí)不會(huì)破裂；動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)通過(guò)展現(xiàn)物體之間通過(guò)碰撞產(chǎn)生的反作用力從而進(jìn)行動(dòng)量傳遞，證明了在微重力環(huán)境下兩個(gè)物體之間的碰撞仍然遵循動(dòng)量守恒定律；又見(jiàn)陀螺實(shí)驗(yàn)則在前序多次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步展示了無(wú)論是靜止還是旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，除非受到外力矩的作用，陀螺的角動(dòng)量都是守恒的。進(jìn)而科普了空間站姿態(tài)控制“神器”——控制力矩陀螺（CMG）的原理，空間站就是利用了同樣的原理在太空中實(shí)現(xiàn)“轉(zhuǎn)身”。

球形火焰實(shí)驗(yàn)

動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)

地面課堂拓展科普教育廣度

本次授課活動(dòng)分別在北京、內(nèi)蒙古阿拉善盟、陜西延安、安徽桐城及浙江寧波設(shè)置了5 個(gè)地面課堂，約2800 名學(xué)生代表參加了現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)。“太空教師”們?cè)谘菔揪实膶?shí)驗(yàn)之后，通過(guò)視頻通話形式與地面課堂的師生進(jìn)行了實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。

水球?qū)嶒?yàn)

又見(jiàn)陀螺實(shí)驗(yàn)

北京課堂設(shè)置在北京航空航天大學(xué)（簡(jiǎn)稱“北航”），來(lái)自北航各學(xué)院的師生代表、北航實(shí)驗(yàn)學(xué)校的學(xué)生代表，以及其他京內(nèi)外學(xué)生代表共2400 余人參加了現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)。北航在航空航天的教育和科研方面發(fā)揮著重要作用，70 多年來(lái)，從這里走出了王永志、戚發(fā)軔等89 位兩院院士，而本次授課的航天員桂海潮也是一名來(lái)自北航的青年教師。

內(nèi)蒙古阿拉善盟課堂設(shè)置在額濟(jì)納旗的巴彥陶來(lái)蘇木吉日嘎郎圖嘎查的蒙古包內(nèi)。著名的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心和東風(fēng)著陸場(chǎng)均位于額濟(jì)納旗。來(lái)自各旗府的120 名學(xué)生從百公里之外奔赴于此，與全國(guó)各地青少年共同聆聽(tīng)來(lái)自太空的諄諄教導(dǎo)，感受載人航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

"天宮課堂"第四課開(kāi)講（北京課堂）

陜西延安課堂設(shè)置在延安科技館，在授課活動(dòng)期間，6 所學(xué)校的105 名師生來(lái)到“天宮課堂”現(xiàn)場(chǎng)，與航天員面對(duì)面進(jìn)行連線、互動(dòng)交流。延安已連續(xù)3年被設(shè)為“天宮課堂”的地面課堂，延安學(xué)子在載人航天精神的激勵(lì)下，愈發(fā)切身地領(lǐng)略到國(guó)家高質(zhì)量發(fā)展的累累碩果，更加堅(jiān)定地投身到祖國(guó)的航天事業(yè)中。

安徽桐城課堂設(shè)置在桐城中學(xué)，88 名學(xué)生代表到現(xiàn)場(chǎng)參加活動(dòng)，這里走出了毛萬(wàn)標(biāo)、程堂明等多位航天科技領(lǐng)域杰出專家，激勵(lì)了一代代學(xué)子“矢志不渝，逐夢(mèng)星辰”。

浙江寧波課堂設(shè)置在華東師范大學(xué)寧波藝術(shù)實(shí)驗(yàn)學(xué)校，該校配合本次太空授課開(kāi)展了一系列科普教育活動(dòng)，在寧波中小學(xué)生中掀起了“心系航空航天、探索浩瀚宇宙”的學(xué)習(xí)熱潮。

“天宮課堂”打造太空教育品牌

在空間站應(yīng)用與發(fā)展階段，“天宮課堂”將持續(xù)開(kāi)展太空授課活動(dòng)。“天宮課堂”結(jié)合載人飛行任務(wù)，貫穿中國(guó)空間站建造和在軌運(yùn)營(yíng)系列化推出，努力打造國(guó)家級(jí)太空科普教育品牌。

整體來(lái)看，本次天宮課堂取得了良好的科普宣傳效果，社會(huì)反響積極。從傳播角度看，各類媒體圍繞太空授課內(nèi)容、空間站科普教育價(jià)值等方面進(jìn)行了多維度、深層次的正向傳播。從傳播渠道看，國(guó)內(nèi)央級(jí)媒體到自媒體，各類媒體均深度投入到本次活動(dòng)的宣傳中，進(jìn)一步擴(kuò)大了本次授課活動(dòng)的宣傳效果和影響力度，體現(xiàn)出全社會(huì)對(duì)“天宮課堂”這一太空科普教育品牌的密切關(guān)注與廣泛認(rèn)可。

“天宮課堂”不僅是知識(shí)的課堂，也是溝通的橋梁。航天事業(yè)的發(fā)展需要廣泛的社會(huì)理解和積極的公眾參與。以“天宮課堂”的形式，對(duì)大眾進(jìn)行科普教育，讓大眾對(duì)中國(guó)航天事業(yè)增加認(rèn)同感和參與感，這是在大眾與航天事業(yè)間架起橋梁的有效手段之一。

大眾的熱情與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展總是相互促進(jìn)的。當(dāng)前，我國(guó)越來(lái)越多的科技創(chuàng)新成果正在以喜聞樂(lè)見(jiàn)的形式走進(jìn)大眾生活，激發(fā)人們對(duì)科學(xué)事業(yè)的興趣，胸懷“國(guó)之大者”，提升科學(xué)素養(yǎng)，使蘊(yùn)藏在億萬(wàn)人民心中的智慧凝聚、創(chuàng)新活力迸發(fā)，讓科普之翼與科研之翼同頻共振，助力創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)。