在太空和在地面上喝水有什么區別？在太空用兩米長的吸管喝果汁費勁兒嗎？水還能往高處“爬”？飄起來的扳手為啥會“調頭”？

北京時間10月12日16時01分，“天宮課堂”第三課在中國空間站開講，新晉“太空教師”神舟十四號飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來一場太空科普課。

(資料圖片僅供參考)

這是中國空間站第三次太空授課，也是中國航天員首次在問天實驗艙內進行授課。

在約50分鐘的授課中，陳冬、劉洋、蔡旭哲生動介紹展示了空間站問天實驗艙工作生活場景，演示了微重力環境下毛細效應實驗、水球變“懶”實驗、太空趣味飲水、會調頭的扳手等神奇現象，并生動講解了實驗背后的科學原理。

中國空間站常用的工具T字扳手，在空中旋轉起來會有什么現象發生？頭朝上、頭朝下，又頭朝上，如此反復；一會兒在左邊，一會兒跑到右邊，來回變換……當天，在“會調頭的扳手”實驗環節，陳冬演示了微重力環境下物理的奇妙之處。

“這是蘇聯航天員賈尼別科夫在空間站中偶然發現的，所以也叫賈尼別科夫效應，研究發現，這個現象與扳手的旋轉方式和它質量的分布有關系。這個現象在地面不太容易看到，但是在太空中這就是小菜一碟。”陳冬說。

流體現象的天地差異有多大？陳冬進行了演示：在微重力環境下，3根粗細不同的塑料管同時放在水中，最細管子內的液面飛速到達頂端。

“最細的管子，液面上升很快，旁邊兩個管子液面上升比較慢。”陳冬說，和地面最明顯的區別就是在太空由于沒有重力的束縛，表面張力作用會更加明顯，會驅動液面不斷上升，最終液面都會上升到管頂。

他和同學們說：“正如亞平老師所說，流體表面張力作用又一次‘大顯神威’，最粗的管子液面也會上升到管頂。”

上了太空水球就變“懶”了，原來，一顆小小的鋼球就能改變流體的振動幅度。

當天，劉洋通過實驗演示，和同學們一起來探索微重力環境下水球的振動現象。當她用注射器噴出空氣，快速沖擊水球時，水球振動劇烈；當她將一個空心鋼球放入水球內，雖然鋼球穿進了水球，但是水球仿佛有黏性一樣把鋼球又給拉回來了。

“鋼球已經放置好，再以同樣的力度來沖擊它，振動確實變小了，水球好像變‘懶’了一樣。”劉洋說，這個實驗告訴我們，小球的加入使流體的振動發生了一定的變化。她還試著啟發孩子們：“同學們想一想，這是為什么呢，生活中有沒有類似的應用？”

當天，3位航天員還重點介紹了在中國空間站開展的水稻和擬南芥種植研究情況，展示了手套箱剪株操作。

授課期間，航天員通過視頻通話形式與地面課堂師生進行了實時互動交流，地面課堂專家也就有關科學問題進行認真解析。在中國科學院空間應用工程與技術中心設立的地面主課堂，以及在山東菏澤、河南鄭州、云南大理分設的3個地面分課堂，約400名中小學生代表參加現場活動，他們聆聽講解，爭相提問。

面對孩子們有關“看到最美的一幕是什么”的提問，蔡旭哲說，空間站約90分鐘繞地球一圈，所以從航天員的視角看，地球的顏色并不是一成不變的。

“如果問我最美的一幕是什么，我自己最喜歡的是地球外圈那一抹明亮的大氣輝光，它在地球的邊緣閃爍著，有時候是金色，有時候是藍色，有時候是紫色，雖然看了很多次，但每次都很震撼，非常漂亮。”蔡旭哲說。

有學生問：“什么樣的動植物會住進太空旅館？”

陳冬答道，現在空間站各方面的條件都進步了，除了擬南芥和水稻，還可以養殖斑馬魚、線蟲。

“在這里，科學家可以根據不同植物適宜的生長環境，對光照、溫度等條件進行控制，同時自動觀察裝置還可以定期給它們拍照、錄視頻，記錄它們在太空的生活狀態，讓地面的科學家知道它們發育得好不好，觀察它們在太空是否住得習慣。”陳冬說。

還有學生問，怎樣才能成為一名合格的航天員？

“我非常非常開心能聽到這樣的提問，希望今天的天宮課堂也能夠在更多的同學們心里種下航天的種子。”陳冬介紹，我國已啟動第四批預備航天員的選拔，這次將從海、陸、空三軍現役飛行員中選拔航天駕駛員，首次從港澳地區選拔載荷專家，也會選拔航天飛行工程師。

他對孩子們說：“想要成為一名航天員需要經歷嚴格的選拔和訓練，我相信只要你堅定理想，認真學習，好好鍛煉身體，未來一定有機會加入光榮的航天員隊伍，讓種子最終在太空中結出甜美的果實，我們在空間站等你來出差。”

值得注意的是，此次“太空授課”畫面清晰流暢、同學們與航天員的互動交流“無縫銜接”，離不開我國中繼衛星系統的強大支撐。在約50分鐘的授課中，北京空間信息傳輸中心調用“天鏈一號”03星和“天鏈二號”01星，為中國空間站組合體提供天基測控與數據中繼服務，搭建起天地往返的“信息天路”，實現地面與艙內航天員之間話音、圖像的雙向傳輸，為“太空授課”的順利進行提供了穩定可靠的數據傳輸支撐。

北京空間信息傳輸中心總工程師單長勝告訴記者，實現“太空授課”的一個難點便是需要對中國空間站進行長時間持續測控，而受地球的曲率影響，依靠傳統的測控站點很難獨立達到這一要求，“中繼衛星系統具有覆蓋范圍廣、傳輸速率高的特點，在它的支持下，我們不僅可以達到對空間站組合體持續測控的目的，還可以幫助航天員與地面進行雙向音視頻通話、在艙內使用WIFI等”。

2013年，成功實現三星組網的一代中繼衛星系統，順利保障了我國第一次“太空授課”。2021年至2022年，兩代多顆中繼衛星又圓滿保障了三次“天宮課堂”。

本報北京10月12日電

中青報·中青網記者 邱晨輝 來源：中國青年報