太空科学课(二十二)——点亮科学梦的实验柜

2023年9月21日下午,“天宫课堂”第四课正式开讲,神舟十六号乘组的航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站里面向全国青少年进行太空科普授课。这一次,我们来到了新教室——梦天实验舱。同问天实验舱一样,梦天实验舱也是主要用于开展空间科学与应用实验的舱段。它的总长约9.2米,直径4.2米,整体密封舱容积近110立方米,可以为航天员提供约32立方米的活动空间。

太空科学课(二十四)——奇妙的“乒乓球”赛

在微重力环境下,与火焰的形状类似,水也会聚集成球形。这一点我们在之前的数次天宫课堂中都见识过,不过这一次,航天员们又为我们展示了更为有趣的太空“乒乓球”实验。朱杨柱先是用水囊挤出一个水球,桂海潮用普通的乒乓球拍靠近它,结果水球不但没有被推走,反而好像沾在球拍上一样,随着球拍移动。随后,朱杨柱又换了一个被干毛巾包裹起来的乒乓球拍,这一次当球拍轻轻拍击水球之后,水球居然就被球拍推走了!朱杨柱和桂海潮在空间站里打起了太空“乒乓球”!

太空科学课(二十六)——又见陀螺

如果你一直都在关注天宫课堂,你一定对角动量这个物理概念很熟悉。在之前的太空科学课中,航天员们向我们展示了陀螺的定轴性、太空转身、会调头的扳手等实验,讲解了角动量守恒原理。而在天宫课堂第四课中,航天员们又为我们带来了一场全新的角动量守恒实验。

太空科学课(二十七)——有问就有答

一转眼,天宫课堂第四课也接近尾声了,最后的天地互动环节又出现了哪些有趣的问题?我们一起去看看吧。遇到太空垃圾怎么办?首先提问的是来自内蒙古课堂的同学,她提出了两个问题:航天员在太空中是否会看到太空垃圾?如果遇到太空垃圾,空间站有什么防护措施?

太空科学课(二十五)——钢珠碰碰碰

今天,我们回顾“天宫课堂”第四课里的动量守恒实验。你可能对“动量守恒”这个词感到陌生,因为它是高中才会学到的物理概念。不过先别急,这些原理都可以用非常有趣的实验展示出来,仔细往下看,你一定能看明白。假设在不远处立着一块木板,需要你用手抛掷圆球将它撞倒。有足球、篮球、乒乓球和铅球供你选择,你会使用哪种球呢?相信你会选择铅球,因为你知道铅球很重,即便你将它轻轻抛出,铅球碰到木板的瞬间也会将它击倒。

太空科学课(二十三)——天地燃烧大不同

今天,让我们一起回到“天宫课堂”第四课,看看神舟十六号乘组的航天员老师为我们展示了哪些有趣的实验。首先,来自北京的同学提出了一个有趣的问题:微重力环境下的燃烧现象和地面的有什么不同吗?燃烧,你一定很熟悉。爸爸妈妈用燃气灶做菜时的灶火、过生日时蜡烛的烛火.

太空科学课(八)--在太空中转身,原来是个大难题

在没有重力和摩擦力的太空,行动起来特别方便:你可以随心所欲地飞到任何地方,也可以毫不费力地举起任何物体。但是你知道吗?太空中也有我们想象不到的“麻烦”。在中国空间站首次太空授课时,一位同学通过天地连线,向航天员提了一个问题:“航天员在太空中,能跟在地面上一样正常行走吗?”为了回答这个问题,王亚平请叶光富表演一段“太空步”,结果虽然叶光富的双腿快速迈动起来,但是他的身体不但没有前进,反而向侧面倾倒了。原来,我们之所以能够在地面上走路,其实是地面的摩擦力在“推”动我们前进。

太空科学课(十一)——太空生活大揭秘

之前我们一起回顾了中国空间站首次太空授课中最后的实验演示环节——水球光学实验和“太空欢乐球”实验,接下来是天地连线互动环节。同学们都向航天员提出了什么问题呢?氧气不够怎么办?首先提问的是来自广西南宁地面课堂的同学,他的问题是我们在地球上呼吸时会吸入氧气、呼出二氧化碳,然后通过植物进行光合作用吸收二氧化碳、排出氧气,这样的循环可以保证地球上的氧气是充足的,二氧化碳也不会太多。

太空科学课(四)--手机是怎么知道我走了多少步的?

今天我要发个朋友圈,因为手机上显示我走了15000步,妥妥的“运动小达人”!那你想过没有,手机是如何记录你的步数的呢?记录步数到底利用了什么科学原理呢?其实,天宫二号空间实验室中进行的-个太空实验早就告诉我们答案了!2013年6月,航天员王亚平向全国中小学生展示了一系列的太空实验,其中第四个实验非常神奇:王亚平拿出一个陀螺,让它悬浮在空中。

太空科学课(二十)——太空植物会“吐水”?

我国建造空间站的主要目的,是开展大规模的空间科学实验和技术验证,所以航天员们在空间站内除了给我们上课,主要工作还是做科研。今天,我们就来看看航天员们都做了哪些植物生长方面的科学研究吧!其实,早在2016年,我国航天员就已经开始在太空里种植植物了。

太空学科课(三)--探索地球不会飞出太阳系的秘密

相信很多同学都有过这样一个疑问:地球围绕太阳旋转得那么快,为什么不会飞出太阳系呢?其实类似的问题还有一个:中国空间站距离地表只有400多千米,为什么不会掉下来呢?这两个问题看似不同,其中包含的原理却是一样的。在第一次太空授课中,航天员王亚平为全国中小学生展示的太空单摆实验,就回答了这个问题。

太空科学课(一)——揭秘航天员的“太空神功”

2021年10月16日0时23分,牵动着全国人民心弦的神舟十三号载人飞船顺利进入预定轨道。不久后,飞船与天和核心舱成功交会对接,中国空间站迎来了第二批住客--翟志刚、王亚平、叶光富。三名航天员自此开始了长达六个月的太空生活。刚刚进入太空没几天,翟志刚和王亚平就在全国人民的关注下,出舱执行了一次任务,王亚平也成为我国首位执行出舱任务的女性航天员。王亚平还在空间站里进行了太空授课。

太空科学课(六)——意犹未尽的太空梦

2013年6月20日,在天宫一号空间实验室内,神舟十号乘组航天员王亚平在聂海胜、张晓光的协助下,为地面的中小学生讲授了一节太空科学课。在这堂50分钟的课程里,王亚平先后展示了太空神功、质量测量、圆周运动、陀螺实验、水膜与水球等物理实验,也讲解了其中的原理。王亚平也由此成为中国首位“太空教师”。

太空科学课(十七)——问天舱里宝盒多

2022年对于我国的航天事业尤其是载人航天工程来说,可谓意义重大。1992年9月21日,我国政府决策实施载人航天工程,代号“921”工程,并确立了“三步走”的发展战略。中国航天从零起步,稳扎稳打,从无人飞行到载人飞行,从一人一天到多人多天,从舱内实验到出舱活动,从单船飞行到组合体稳定运行……30年来,中国载人航天事业在一代代航天人的努力下,取得了无数震撼世界的伟大成就。2022年底,中国空间站的全面建成,标志着“三步走”战略任务正式完成。

太空科学课(十四)--在太空如何水油分离

还记得在之前的天宫课堂中,航天员展示的乒乓球浮力实验吗?当我们将密度比水小的固体放入水中,由于浮力的作用,固体就会上浮。那如果是将一种液体放入另一种液体中,会发生什么现象呢?我们知道,食用油的密度比水小,而且油和水不能相溶,所以当我们将油和水混合后,食用油会自然向上方运动,与水截然分开。

太空科学课(九)——不凡的太空再生水

在中国空间站首次太空授课中,通过天地连线,地面上的同学们和航天员打起了“视频电话”,同学们五花八门的问题都得到了航天员老师的解答。前两期,我们了解了中国空间站的结构和太空转身的问题,今天我们继续来看看同学们还提出了什么有趣的问题吧。

太空科学课(十五)--太空实验柜,尽数显神威

空间站的微重力环境为科学家们提供了独特的研究条件,方便我们更加直观地理解物理规律。接下来的天宫课堂实验,所运用的原理是著名的牛顿第一运动定律。这个实验操作起来很简单,效果也非常神奇。

太空科学课(十八)--变“懒”的太空水球

在毛细实验之后,神舟十四号飞行乘组的航天员们又为我们演示了水球变“懒”实验。今天,我们就继续跟随他们,去看看太空中的水球为什么变“懒”了吧。首先,刘洋为我们展示了一个太空水球装置。这个装置我们并不陌生,在之前的太空授课中,这种固定水球的金属环都出现过。这一次,它是用来帮助我们理解微重力环境下的水球振动现象的。然后,刘洋又拿出了一个空注射器。随着刘洋将注射器内的空气快速地挤压出去,一股看不到的气流冲向了水球,水球随之发生了剧烈晃动。

太空科学课(二)--太空体重秤,有点不一样

你的体重是多少?如果没法立刻回答上来,站到体重秤上,轻轻松松就能得到标准答案。没错,在地球上的我们测量身体或者是其他物体的重量非常简单。这是因为地球表面上的所有物体都会受到地球引力的影响。

太空科学课(五)——有趣也麻烦,航天员在太空怎么喝水

第一次太空授课的最后一个实验,是关于水的。王亚平先做了一番铺垫:“如果诗人李白在‘天宫’中生活,大概他就写不出‘飞流直下三千尺’的诗句了,因为在失重的状态下,根本就不可能会‘飞流直下’。”接下来,她拿出一个饮水袋,从里面挤出一些水。只见饮水袋中的水不但没有从吸管口流下,反而在管口处聚集起来,形成了一个小水球。这个小水球贴着吸管滑动几下,后来干脆脱离吸管,在空中飘浮起来!