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”第四課在中國空間站開講,新晉“太空教師”景海鵬、朱楊柱、桂海潮為廣大青少年帶來一場精彩的太空科普課,這是中國航天員首次在夢天實驗艙內(nèi)進行授課。
本次“天宮課堂”太空授課活動適逢載人航天工程立項31 周年之際,是空間站全面建成,進入應(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”的活動范圍更大,相應(yīng)在直播當中利用的攝像機機位和保障設(shè)備也變得更多。在約48min 的授課過程中,神舟十六號航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮首次展示介紹了空間站夢天實驗艙工作和生活場景,演示了球形火焰實驗、奇妙“乒乓球”實驗、動量守恒實驗以及又見陀螺四項新的實驗,并且生動講解了實驗背后的科學(xué)原理。
球形火焰實驗展現(xiàn)了在微重力環(huán)境中,由于缺乏重力和浮力對流的作用,火焰燃燒后的氣體向各個方面運動的趨勢相同,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比;水球?qū)嶒炚宫F(xiàn)了微重力環(huán)境下,由于水的表面張力以及動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不會破裂;動量守恒實驗通過展現(xiàn)物體之間通過碰撞產(chǎn)生的反作用力從而進行動量傳遞,證明了在微重力環(huán)境下兩個物體之間的碰撞仍然遵循動量守恒定律;又見陀螺實驗則在前序多次實驗的基礎(chǔ)上,進一步展示了無論是靜止還是旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下,除非受到外力矩的作用,陀螺的角動量都是守恒的。進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現(xiàn)“轉(zhuǎn)身”。
球形火焰實驗
動量守恒實驗
本次授課活動分別在北京、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 個地面課堂,約2800 名學(xué)生代表參加了現(xiàn)場活動。“太空教師”們在演示精彩的實驗之后,通過視頻通話形式與地面課堂的師生進行了實時互動交流。
水球?qū)嶒?/p>
又見陀螺實驗
北京課堂設(shè)置在北京航空航天大學(xué)(簡稱“北航”),來自北航各學(xué)院的師生代表、北航實驗學(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)場活動。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,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自北航的青年教師。
內(nèi)蒙古阿拉善盟課堂設(shè)置在額濟納旗的巴彥陶來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)射中心和東風著陸場均位于額濟納旗。來自各旗府的120 名學(xué)生從百公里之外奔赴于此,與全國各地青少年共同聆聽來自太空的諄諄教導(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,在授課活動期間,6 所學(xué)校的105 名師生來到“天宮課堂”現(xiàn)場,與航天員面對面進行連線、互動交流。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下,愈發(fā)切身地領(lǐng)略到國家高質(zhì)量發(fā)展的累累碩果,更加堅定地投身到祖國的航天事業(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)場參加活動,這里走出了毛萬標、程堂明等多位航天科技領(lǐng)域杰出專家,激勵了一代代學(xué)子“矢志不渝,逐夢星辰”。
浙江寧波課堂設(shè)置在華東師范大學(xué)寧波藝術(shù)實驗學(xué)校,該校配合本次太空授課開展了一系列科普教育活動,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)習熱潮。
在空間站應(yīng)用與發(fā)展階段,“天宮課堂”將持續(xù)開展太空授課活動?!疤鞂m課堂”結(jié)合載人飛行任務(wù),貫穿中國空間站建造和在軌運營系列化推出,努力打造國家級太空科普教育品牌。
整體來看,本次天宮課堂取得了良好的科普宣傳效果,社會反響積極。從傳播角度看,各類媒體圍繞太空授課內(nèi)容、空間站科普教育價值等方面進行了多維度、深層次的正向傳播。從傳播渠道看,國內(nèi)央級媒體到自媒體,各類媒體均深度投入到本次活動的宣傳中,進一步擴大了本次授課活動的宣傳效果和影響力度,體現(xiàn)出全社會對“天宮課堂”這一太空科普教育品牌的密切關(guān)注與廣泛認可。
“天宮課堂”不僅是知識的課堂,也是溝通的橋梁。航天事業(yè)的發(fā)展需要廣泛的社會理解和積極的公眾參與。以“天宮課堂”的形式,對大眾進行科普教育,讓大眾對中國航天事業(yè)增加認同感和參與感,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)展總是相互促進的。當前,我國越來越多的科技創(chuàng)新成果正在以喜聞樂見的形式走進大眾生活,激發(fā)人們對科學(xué)事業(yè)的興趣,胸懷“國之大者”,提升科學(xué)素養(yǎng),使蘊藏在億萬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)新型國家建設(shè)。