“有些實(shí)驗(yàn)在太空里操作呈現(xiàn)的效果確實(shí)比地面好很多，有種導(dǎo)師在太空給我們補(bǔ)課的感覺(jué)。”9月21日下午，“天宮課堂”第四課開(kāi)講，神舟十六號(hào)航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮面向全國(guó)青少年進(jìn)行太空科普授課，“飛天導(dǎo)師”桂海潮的博士生、北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院博士研究生王世杰在課后感嘆道。

本次天宮課堂在北京、內(nèi)蒙古、浙江、安徽、陜西設(shè)置5個(gè)地面課堂，北京地面課堂地點(diǎn)設(shè)置在北京航空航天大學(xué)體育館內(nèi)，來(lái)自北京市大中小學(xué)2400余名學(xué)生代表共同觀看并和航天員們進(jìn)行天地互動(dòng)交流。

三位航天員準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在“天空課堂”上。 新京報(bào)記者劉洋 攝

航天員用水珠打“乒乓”，有趣實(shí)驗(yàn)點(diǎn)燃學(xué)生熱情

“歡迎全國(guó)各地的同學(xué)們！”當(dāng)日15時(shí)48分，“天宮課堂”開(kāi)課。當(dāng)三位導(dǎo)師在大屏幕上介紹完全國(guó)的五個(gè)課堂時(shí)，北航體育館內(nèi)響起了一陣歡呼，其他地面課堂同學(xué)們的歡呼聲也通過(guò)視頻傳進(jìn)了北京課堂。“天宮課堂”第四講由朱楊柱和桂海潮出鏡主講，航天員們首先在軌展示中國(guó)空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙工作生活場(chǎng)景，“太空煉丹爐”“世界上最冷的地方”……朱楊柱和桂海潮使用了很多便于學(xué)生理解的詞匯解釋各種裝置的原理。

在太空的微重力條件下做實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生們最喜歡的環(huán)節(jié)，也是現(xiàn)場(chǎng)笑聲最多的環(huán)節(jié)。本次課堂上，3名航天員在軌演示了球形火焰實(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)陀螺實(shí)驗(yàn)，并與地面課堂進(jìn)行互動(dòng)交流。

其中，為講述棉織物的疏水工藝，朱楊柱和桂海潮將擦汗毛巾裹在球拍上，將小水珠當(dāng)成乒乓球，水珠并沒(méi)有被織物吸附，而是在兩個(gè)球拍間飛舞。兩位航天員用水珠“打乒乓”引得學(xué)生們笑聲不斷，在解釋完背后的原理后，朱楊柱把“乒乓球”一口吞掉，現(xiàn)場(chǎng)又是笑聲一片。

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朱楊柱直接把“乒乓球”一口吞掉，現(xiàn)場(chǎng)笑聲一片。 新京報(bào)記者劉洋 攝

“老師們?cè)谔炜蘸偷孛孀隽送粋€(gè)實(shí)驗(yàn)，讓我們有機(jī)會(huì)詳細(xì)觀察微重力環(huán)境下火焰燃燒和地面的不同之處。”北航實(shí)驗(yàn)學(xué)校初二（10）班的段希知是北京課堂上提問(wèn)的學(xué)生之一，回想提問(wèn)的場(chǎng)景，他仍然有些緊張和興奮。看到火焰在太空中幾乎是球形的燃燒狀態(tài)時(shí)，他有些驚訝，“拓寬了我的認(rèn)知”。桂海潮也給孩子們解釋了背后的原理：因?yàn)榈孛嬗兄亓ψ饔茫瑹釟馍仙⒗錃庀陆担纬蓪?duì)流使得火焰呈錐形，而在微重力環(huán)境下就不會(huì)出現(xiàn)這種情況，而且空間站里氧氣的補(bǔ)充不及時(shí)，使得燃燒并不充分。

“太空是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的好場(chǎng)景”

對(duì)于北航的大學(xué)生來(lái)說(shuō)，這次課堂更加特殊，因?yàn)楣鸷３笔潜本┖娇蘸教齑髮W(xué)教授、博士生導(dǎo)師，也是我國(guó)首個(gè)非軍人出身的航天員。現(xiàn)場(chǎng)，除了中小學(xué)生外，來(lái)自北航各個(gè)院系的大學(xué)生代表也一同觀看了“天宮課堂”，其中也有不少桂海潮的學(xué)生。

“以前也看過(guò)天宮課堂的一些實(shí)驗(yàn)，感覺(jué)這次實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性更強(qiáng)了，有些實(shí)驗(yàn)還是很吸引我的，尤其陀螺實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵特別豐富，和我們的專業(yè)聯(lián)系很緊密，都與航天器動(dòng)力學(xué)與控制相關(guān)。”現(xiàn)場(chǎng)，王世杰觀看得特別仔細(xì)，他也向新京報(bào)記者解釋了天地實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)的不同現(xiàn)象和其背后的科學(xué)原理。

兩位航天員現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)頻頻引發(fā)臺(tái)下笑聲。 北京航空航天大學(xué)供圖

比如“控制力矩陀螺”這一實(shí)驗(yàn)在地面上也有很多人做過(guò)，系借助高速旋轉(zhuǎn)的輪胎帶動(dòng)人體轉(zhuǎn)動(dòng)，“地面實(shí)驗(yàn)效果不太明顯，而在太空，輪子僅僅傾斜了一點(diǎn)兒，桂海潮老師身體幅度的改變就很大，太空確實(shí)是一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的好場(chǎng)景。”

“以往的天宮課堂主要受眾為中小學(xué)生群體，此次地面課堂設(shè)在北航，考慮到要覆蓋大學(xué)生群體，因此課表中設(shè)計(jì)了陀螺實(shí)驗(yàn)，角動(dòng)量定律是北航飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)的高年級(jí)本科生，甚至研究生都需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。”北京地面課堂教師、北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院副教授張曉天說(shuō)道。

他回憶，這段時(shí)間和桂海潮有過(guò)幾次簡(jiǎn)短的對(duì)話，可能只是聽(tīng)聽(tīng)彼此的聲音，但天地之間跨越400公里的距離能夠?qū)υ挘鸵呀?jīng)讓他很高興了，“特別是看到桂老師依舊生龍活虎，就好像平時(shí)在辦公室或者實(shí)驗(yàn)室看到他的狀態(tài)一樣，我們作為同事非常欣慰。”

攝影“發(fā)燒友”攜幾十幅空間站照片現(xiàn)場(chǎng)“補(bǔ)課”

此次天宮課堂給北航高等理工學(xué)院大三學(xué)生趙子懿留下最深印象的是奇妙乒乓球?qū)嶒?yàn)。在她之前的認(rèn)知里，運(yùn)動(dòng)擦汗毛巾是吸水的，她以為水球彈到擦汗毛巾上一定會(huì)被吸附，“但是兩個(gè)老師卻用水珠‘打乒乓’，且有來(lái)有回，原來(lái)是毛巾由疏水材料制成，擦汗的原理其實(shí)是將水分子壓到材料中，這是我之前完全沒(méi)有想到的。”趙子懿表示，看到學(xué)校導(dǎo)師出現(xiàn)在太空感觸頗多，今后將以老師為榜樣，努力學(xué)好知識(shí)，未來(lái)為祖國(guó)的太空事業(yè)建設(shè)貢獻(xiàn)自己的一份力。

此次北京地面課堂的受眾還覆蓋了青年大學(xué)生群體。 北京航空航天大學(xué)供圖

記者注意到，在北京課堂聽(tīng)課的還有一位特別的學(xué)生，他拿著幾十幅中國(guó)空間站照片來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)，這些是神舟十六號(hào)發(fā)射升空后，他每天晚上拍下的照片。“我拍照的時(shí)候會(huì)想，導(dǎo)師正在那里做什么呢？”他就是北航宇航學(xué)院航天飛行器技術(shù)系碩士研究生霍柱彰，本科進(jìn)入北航以來(lái)，攝影就成了他業(yè)余生活里最大的愛(ài)好，尤其喜歡拍攝夜空、星斗。隨著中國(guó)空間站的建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，霍柱彰也將記錄的鏡頭鎖定了這個(gè)新的“太空家園”。

“我和桂老師的交集是在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)得到了他的書(shū)面意見(jiàn)。但我一直沒(méi)有機(jī)會(huì)上他的課，所以這次來(lái)現(xiàn)場(chǎng)就是想專門補(bǔ)一下桂老師的課。”霍柱彰笑著說(shuō)道。他告訴記者，為了記錄中國(guó)空間站的各種構(gòu)型，他曾獨(dú)自一人攜帶望遠(yuǎn)鏡前往北京的大興、順義、懷柔等地拍攝空間站凌日、凌月，也曾在凌晨一兩點(diǎn)架設(shè)望遠(yuǎn)鏡，只為記錄幾分鐘的空間站過(guò)境。此外，他還記錄下了天舟五號(hào)再次與中國(guó)空間站對(duì)接前約24分鐘的珍貴畫(huà)面。在“補(bǔ)”完了這節(jié)天宮課后，霍柱彰心情非常激動(dòng)，他表示會(huì)繼續(xù)深造，未來(lái)去航天院所從事相關(guān)工作。