太空转身、浮力消失实验……“天宫课堂”第一课讲了哪些知识点

太空转身、浮力消失实验……

“天宫课堂”第一课讲了哪些知识点

新京报 2021-12-09 18:51:31

“太空级”名师授课!中国空间站空中课堂!全球独家学习资料!“天宫课堂”第一课12月9日15时40分正式开讲了!“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这也是中国空间站首次太空授课活动。

空间站里能像在地面一样走路吗?乒乓球在太空中能停留在水中?泡腾片放入太空水球会怎样?一起来看看。

项目1

航天员在轨工作生活场景展示

——翟志刚介绍秘密武器“企鹅服“

神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动介绍展示了空间站工作生活场景。

身处太空，失重环境会导致航天员的血液分布和地面不同，下肢的血液上涌，所以航天员面部看起来会“胖胖的”。那么，航天员们会如何通过锻炼对抗失重?

航天员翟志刚表示，失重对我们的心血管有影响，对我们的骨骼有影响，对我们的肌肉有影响。为了防护失重导致我们肌肉萎缩，在我们空间站里，除了有跑台、自行车、拉力器以外，还有一件秘密武器。同学们看叶老师穿的这身衣服有什么与众不同吗?从外表上看没有什么区别，我们来看看它的内部结构。

图片来源：央视新闻客户端

这是胸部拉带的两个调节环，用来调节胸部弹力拉带的松紧用的。通过这些拉带把人体给束缚紧，使肌肉可以长时间保持一定的张力，就可以有效预防失重带给我们的肌肉萎缩，这套衣服的名字就叫企鹅服。

授课过程中，网友们发现王亚平在空间站睡眠区，贴着与家人的合照，她还介绍在空间站里“晚上可以和家里人通通电话”。让网友感慨：家人是永远的依赖!

项目2

太空细胞学研究展示

——叶光富带你看失重状态下跳动的心肌细胞

神舟十三号乘组航天员 叶光富：目前我们开展的是失重条件下细胞生长发育的有关研究。前期我们开展了大量的有关细胞的研究，有不同周期、不同时间和不同单元，通过人工制造的一个机动力和完全失重两种状态下对细胞进行培养。然后将这两组细胞进行对比，看一看它们在有动力条件下和无动力条件下，其生长和形态到底是一个什么样的变化过程。然后我们再进一步研究它的变化规律和变化机制等等，而且我们还选用了不同类型的细胞进行研究，有皮肤干细胞，还有心肌细胞等等。

图片来源：央视新闻客户端

神舟十三号乘组航天员 叶光富：这是心肌细胞在荧光显微镜下观察到的画面，同学们有没有看到有一闪一闪的荧光，知道这是为什么吗?其实这是细胞自身生物电的一种反应，因为这些细胞是活的，我们是利用生物电激发荧光这么一个特殊的手段才能看到这样一种画面，非常神奇。

图片来源：央视新闻客户端

神舟十三号乘组航天员叶光富：这也是心肌细胞，它们以成片的形式在做收缩运动，大家可以仔细看，它们就像心肌一样一动一动的，而且它们的运动非常有节律。它们在里面欢快蹦跶着，就像在告诉大家我们活得好着呢，是不是很神奇?欢迎大家一起来到太空参与细胞研究!

项目3

太空转身

——叶光富尝试不借助把手完成太空转身

图片来源：央视新闻客户端

有一位北京的同学提问，在太空中能否跟在地面一样正常行走。叶光富用行动回答了他的问题：不行!原来，在太空中由于没有重力的帮助，人们无法像在地面一样行走，只能飘来飘去。

不能太空行走，那太空转身呢?答案是也不那么容易!在试了很多方法后，叶光富终于转身成功。

“哎我飘起来了。”“我深吸一口气。”先是展示太空秘密武器“企鹅服”，又马不停蹄“太空行走”，最后还被要求尝试不借助把手完成太空转身。叶光富被网友称为!#天宫工具人叶老师#。王亚平表示：“虽然叶老师已经很努力了，但好像还没成功……加油，再使点劲!”

项目4

浮力消失实验

——王亚平揭秘乒乓球在太空为何能停留在水中?

“天宫课堂”第一课王亚平还做了一个浮力消失的实验。在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，这是为什么呢?

航天员王亚平介绍道，这和地面的现象是完全不一样的，这是因为浮力是随重力产生的，在太空失重环境下浮力几乎消失，所以乒乓球不能像在地面一样浮起来。

项目5

水膜张力实验

——王亚平与女儿做的花在太空绽开

图片来源：央视新闻客户端

在“天宫课堂”中，航天员王亚平在翟志刚、叶光富的辅助下，拿出了一朵和女儿一起完成的折纸花向大家演示了水膜实验。随后，这朵花在太空中“绽放”

项目6

水球光学实验

——王亚平演示微重力下水球如何呈现一正一反两个像

失重环境如何形成水球?为什么会有一正一反两个像?王亚平带你做个有趣的实验。

图片来源：央视新闻客户端

神舟十三号乘组航天员王亚平：现在我们往水膜上注水，让它变成一个大水球，同学们都知道，这是因为在失重环境下水的表面张力会大显神威，所以我们才能做出一个地面上无法做出的水球。

神舟十三号乘组航天员王亚平：我们再加一点水，让水球变得更大、更圆、更漂亮。

图片来源：央视新闻客户端

神舟十三号乘组航天员 王亚平：同学们，现在你们是不是能够看到一个放大的我，这在上一次太空授课的时候我也做过，大家知道这是凸透镜成像的结果。

图片来源：央视新闻客户端

神舟十三号乘组航天员 王亚平：我们先请叶老师把水球中的气泡抽取一下，然后我们往水球里再注入一个大气泡。同学们，现在你们是不是看到一正一反两个像，这在地面上可是很难见到的。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：同学们也可以想一下，为什么有一正一反两个像呢?感兴趣的同学可以深入研究一下，这里我可以给大家一个小提示，这是因为气泡将水球分割成了两部分，分别成像的结果。

项目7

泡腾片实验

——泡腾片放入太空水球会怎样?王亚平：香香的欢乐气泡球

图片来源：央视新闻客户端

大家知道泡腾片遇到水之后会产生很多气泡，那么在太空，泡腾片与水球相遇会发生什么变化?

图片来源：央视新闻客户端

今天(9日)的“天宫课堂”第一课上，太空教师王亚平就做了这样一个实验。只见泡腾片在水球里不断冒泡，但在失重环境下，气泡虽然不断产生，但并没有离开水球。而随着气泡不断增多，水球逐渐变成了一个充满欢乐的“气泡球”，而且产生了阵阵香气。

向“天宫课堂”的老师提问的少年们都有哪些奇思妙想?

此次太空授课活动进行了全程现场直播，在中国科技馆设地面主课堂，在广西南宁、四川汶川、香港、澳门分设4个地面分课堂，共1420名中小学生代表参加现场活动。

各地中小学生都有哪些期待?探秘太空，让你印象最深刻的瞬间是什么?太空生活，大家最好奇的是什么?一起来看一看少年们都有哪些奇思妙想

山东师范大学附属小学科学实验小组 郑淑文：如果在太空上养一盆花，它的土会不会洒出来呢?

北京实验学校(海淀)小学学生 岳雨芊：我想知道航天员在太空睡觉的时候是怎么翻身的?

四川成都高新区银都紫藤初中学校初一学生 钟欣宇：我最好奇的就是，航天员们在太空中，如果他们想洗头的话会怎么办?他们洗完头之后，那些洗发水和残留的水怎样处理?

北京市第一零一中学学生 陈知非：我最好奇的就是航天员们是如何起居的，是以一天为生活单位，还是说以别的时间为一个生活周期。

人大附中三亚学校学生 陈俊佑：我最好奇的是他们是如何锻炼身体的，因为比如说拿俯卧撑来做例子，就是在太空没有重力的环境下，根本起不到对肌肉的一个锻炼。

四川广元市利州区东城实验学校学生 刘涵予：在太空中做健身运动会不会比地球上更累或者是更轻松，还有航天员健身后掉下的汗会不会落在地上或者是悬浮起来。

人大附中三亚学校学生 孙铄：神舟十二号在空间站也待了三个月，神舟十三号会更久，是半年的时间，我很好奇他们会在空间站做什么娱乐活动来消遣他们的时间?

人大附中三亚学校学生 陈俊佑：我最想看到的是火在太空里会呈现什么样的现象?在我们的空间站里当然有氧气，但是它没有重力，火会不会呈现另外一种形态?

人大附中三亚学校学生 孙子儒：我很好奇太空到底有没有哪怕一点点的那种阻力或者摩擦力，能不能验证这些。

四川绵阳安州一中学生 吕恒：我想看王亚平老师演示在太空中磁铁它的南北极是否还会相吸引，如果吸引的话，可以应用在航天服的拆卸、拼接或者是空间站的对接，让它更准确。

山东师范大学附属小学趣味编程爱好小组 苏杨：我想问王亚平阿姨是怎样在太空中化妆洗脸的呢?

四川成都高新区银都紫藤初中学校初二学生 桑博雯：我想问王亚平老师，动物放在太空上会基因变异吗?我想看到王亚平老师在太空上进行动物的实验。

四川广元市利州区东城实验学校学生 刘涵予：我最想带的就是装满气的气球，放到太空去，看看它会不会爆炸或者是自动漏气。

山东师范大学附属小学科学实验小组 郑淑文：如果我把刚开好的花带上了太空，那么它上面的那个花瓣会不会立马就掉下来，还是会很长很长时间再掉呢?

人大附中三亚学校学生 陈俊佑：我会带蜂蜜，因为蜂蜜是非牛顿流体，它和水是有区别的，所以我想看看它在太空中会是怎样一种形态?

北京市第一零一中学学生 魏嘉琪：我想带一个3D打印机到太空，因为太空微重力，说不定能够让3D打印机打出来更加精细或者打出更加有意思的东西出来。

综合整理自央视新闻

编辑 王晓琳 校对 吴兴发