空間站2022天宮課堂第二課完整內(nèi)容一覽
空間站2022天宮課堂第二課完整內(nèi)容一覽最新
這堂“天宮課堂”,航天員在軌介紹展示中國空間站工作生活場景等,下面是小編為大家整理的空間站2022天宮課堂第二課完整內(nèi)容一覽,歡迎大家收藏與分享一下喲!
空間站2022天宮課堂第二課完整內(nèi)容
實驗一:溫?zé)岬摹氨颉?/p>
【現(xiàn)象回顧】這一幕仿佛發(fā)生在“魔法世界”:透明的液球飄在半空中,王亞平用一根小棍點在液球上,球體瞬間開始“結(jié)冰”,幾秒鐘就變成通體雪白的“冰球”。王亞平說,這枚“冰球”摸上去是溫?zé)岬摹?/p>
【專家解讀】“太空‘冰雪’實驗實際上是過飽和乙酸鈉溶液形核、結(jié)晶的過程,過程當(dāng)中會釋放熱量?!敝袊茖W(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研究員張璐介紹,過飽和溶液結(jié)晶通常需要外界“擾動”,而這個實驗的“玄機”就在于小棍上沾有晶體粉末,為過飽和乙酸鈉溶液提供了凝結(jié)核,進而析出三水合乙酸鈉晶體。
【延伸閱讀】在地面上進行結(jié)晶實驗時,晶體的樣子可能因容器形狀不同有很大差異。而在微重力環(huán)境中,晶體并不受容器的限制,可以懸浮在半空“自由生長”,這與中國空間站里的無容器材料實驗柜相呼應(yīng)。無容器材料實驗柜目前主要有兩個用途:一是實現(xiàn)材料在無容器狀態(tài)下從熔融到冷卻凝固的過程,供科研人員收集物性參數(shù)進行研究;二是用于特殊材料在軌生長,縮短新材料從實驗室走向流水線、走進大眾視野的時間。
實驗二:“拉不斷”的液橋
【現(xiàn)象回顧】葉光富將水分別擠在兩塊液橋板上,水球狀似倒扣著的碗。液橋板合攏,兩個水球“碗底”挨“碗底”;液橋板分開,一座中間細、兩頭粗的“橋”將兩塊板相連;王亞平再將液橋板拉遠,液橋變得更細、更長,仍然沒有斷開。
【專家解讀】張璐介紹,微重力環(huán)境與液體表面張力是液橋得以成形的主要原因。日常生活中的液橋不易被察覺,比如洗手時兩個指尖偶然形成幾毫米液柱,再拉遠一點就會受重力作用坍塌。而在空間站里,航天員輕松演示出比地面大數(shù)百倍的液橋,這在地面上是不可能看到的景象。
【延伸閱讀】液體表面張力是“天宮課堂”中的高頻詞,天宮一號太空授課、中國空間站首次太空授課做過的水膜、水球?qū)嶒灦缄U釋了這一原理。中國科學(xué)院力學(xué)研究所研究員康琦介紹,空間站可以最大限度擺脫地面重力影響,為包括液橋?qū)嶒炘趦?nèi)的流體力學(xué)研究創(chuàng)造了良好的條件。2016年9月15日,天宮二號空間實驗室?guī)е簶驘崦殞α鲗嶒烅椖可铡?/p>
實驗三:“分不開”的水和油
【現(xiàn)象回顧】王亞平用力搖晃一個裝有水和油的瓶子,讓水油充分混合,瓶中一片黃色。時間一分一秒過去,瓶中沒有發(fā)生任何變化,油滴仍然均勻分布在水中。葉光富前來助力,抓著系在瓶上的細繩甩動瓶子。數(shù)圈后,水油明顯分離,油在上層,水在下層。
【專家解讀】“我們都知道地面上油比水輕,平時喝湯的時候看到油花都習(xí)以為常?!敝袊茖W(xué)院物理研究所研究員梁文杰說,然而在空間站中,情況卻大不一樣,水和油之所以“難舍難分”、長時間保持混合態(tài),是由于在微重力環(huán)境下密度分層消失了,也就是浮力消失了。
“水油在天上成功分離的原因是,瓶子高速旋轉(zhuǎn)時類似離心機,可以理解為離心作用使得浮力重新出現(xiàn)了。”張璐說。
【延伸閱讀】科研人員可以借助微重力環(huán)境特性開展研究,例如利用密度分層消失,在微重力環(huán)境下向熔融合金中注入氣體,可以得到航空航天、能源和環(huán)保領(lǐng)域的重要材料——泡沫金屬。
與之相關(guān)的是,高微重力科學(xué)實驗柜能夠提供高微重力環(huán)境,其內(nèi)部微重力水平是空間站艙內(nèi)百倍到千倍,更接近真實宇宙空間;外部設(shè)計氣浮、磁浮兩級懸浮,減輕了空間站姿態(tài)和軌道控制機動產(chǎn)生的加速度、各類儀器運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力矩和震動、航天員活動帶來的質(zhì)心變化和沖擊、太陽風(fēng)和稀薄大氣的擾動等干擾因素影響,能夠支持更為精密的科學(xué)實驗。
實驗四:翻跟頭的“冰墩墩”
【現(xiàn)象回顧】北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”壓軸登場,迎來太空之旅的“高光時刻”。王亞平水平向前拋出“冰墩墩”擺件,一向憨態(tài)可掬的“墩墩”姿態(tài)格外輕盈,接連幾個“空翻”畫出了一條漂亮的直線,穩(wěn)穩(wěn)站在了葉光富手中。
【專家解讀】太空拋物實驗展示了牛頓第一定律所描述的現(xiàn)象。在空間站中,“冰墩墩”擺件被拋出后幾乎不受外力影響,保持近似勻速直線運動?!疤鞂m課堂”地面主課堂授課老師、北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)物理教師張健介紹,地球人眼中物體運動的理想狀態(tài),如今得以在太空中一探究竟。
【延伸閱讀】我們?yōu)槭裁匆_展在軌科學(xué)實驗?張璐介紹,目前正在進行的實驗項目,一是要揭示微重力環(huán)境下的特殊現(xiàn)象,屬于從科學(xué)角度認識世界;二是通過在軌實驗助力地面科學(xué)研究,改進工藝水平;三是艙外有高真空環(huán)境、輻照、亞磁場等,這些特殊環(huán)境因素對生物體、材料、元器件等影響也是我們要研究的內(nèi)容;四是進一步探索未知領(lǐng)域,包括暗物質(zhì)探測、行星起源探索等。問天、夢天實驗艙發(fā)射升空后,還會有一大批前沿科學(xué)實驗陸續(xù)在中國空間站開展。
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航天員在軌工作生活場景展示
——翟志剛介紹秘密武器“企鵝服“
神舟十三號飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富生動介紹展示了空間站工作生活場景。
身處太空,失重環(huán)境會導(dǎo)致航天員的血液分布和地面不同,下肢的血液上涌,所以航天員面部看起來會“胖胖的”。那么,航天員們會如何通過鍛煉對抗失重?
航天員翟志剛表示,失重對我們的心血管有影響,對我們的骨骼有影響,對我們的肌肉有影響。為了防護失重導(dǎo)致我們肌肉萎縮,在我們空間站里,除了有跑臺、自行車、拉力器以外,還有一件秘密武器。同學(xué)們看葉老師穿的這身衣服有什么與眾不同嗎?從外表上看沒有什么區(qū)別,我們來看看它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
這是胸部拉帶的兩個調(diào)節(jié)環(huán),用來調(diào)節(jié)胸部彈力拉帶的松緊用的。通過這些拉帶把人體給束縛緊,使肌肉可以長時間保持一定的張力,就可以有效預(yù)防失重帶給我們的肌肉萎縮,這套衣服的名字就叫企鵝服。
授課過程中,網(wǎng)友們發(fā)現(xiàn)王亞平在空間站睡眠區(qū),貼著與家人的合照,她還介紹在空間站里“晚上可以和家里人通通電話”。讓網(wǎng)友感慨:家人是永遠的依賴!
項目2
太空細胞學(xué)研究展示
——葉光富帶你看失重狀態(tài)下跳動的心肌細胞
神舟十三號乘組航天員葉光富:目前我們開展的是失重條件下細胞生長發(fā)育的有關(guān)研究。前期我們開展了大量的有關(guān)細胞的研究,有不同周期、不同時間和不同單元,通過人工制造的一個機動力和完全失重兩種狀態(tài)下對細胞進行培養(yǎng)。然后將這兩組細胞進行對比,看一看它們在有動力條件下和無動力條件下,其生長和形態(tài)到底是一個什么樣的變化過程。然后我們再進一步研究它的變化規(guī)律和變化機制等等,而且我們還選用了不同類型的細胞進行研究,有皮膚干細胞,還有心肌細胞等等。
神舟十三號乘組航天員葉光富:這是心肌細胞在熒光顯微鏡下觀察到的畫面,同學(xué)們有沒有看到有一閃一閃的熒光,知道這是為什么嗎?其實這是細胞自身生物電的一種反應(yīng),因為這些細胞是活的,我們是利用生物電激發(fā)熒光這么一個特殊的手段才能看到這樣一種畫面,非常神奇。
神舟十三號乘組航天員葉光富:這也是心肌細胞,它們以成片的形式在做收縮運動,大家可以仔細看,它們就像心肌一樣一動一動的,而且它們的運動非常有節(jié)律。它們在里面歡快蹦跶著,就像在告訴大家我們活得好著呢,是不是很神奇?歡迎大家一起來到太空參與細胞研究!
項目3
太空轉(zhuǎn)身
——葉光富嘗試不借助把手完成太空轉(zhuǎn)身
有一位北京的同學(xué)提問,在太空中能否跟在地面一樣正常行走。葉光富用行動回答了他的問題:不行!原來,在太空中由于沒有重力的幫助,人們無法像在地面一樣行走,只能飄來飄去。
不能太空行走,那太空轉(zhuǎn)身呢?答案是也不那么容易!在試了很多方法后,葉光富終于轉(zhuǎn)身成功。
“哎我飄起來了。”“我深吸一口氣?!毕仁钦故咎彰孛芪淦鳌捌簌Z服”,又馬不停蹄“太空行走”,最后還被要求嘗試不借助把手完成太空轉(zhuǎn)身。葉光富被網(wǎng)友稱為天宮工具人葉老師。王亞平表示:“雖然葉老師已經(jīng)很努力了,但好像還沒成功……加油,再使點勁!”
項目4
浮力消失實驗
——王亞平揭秘乒乓球在太空為何能停留在水中?
“天宮課堂”第一課王亞平還做了一個浮力消失的實驗。在太空中,乒乓球并沒有像在地面一樣浮在水面,而是停留在了水中,這是為什么呢?
航天員王亞平介紹道,這和地面的現(xiàn)象是完全不一樣的,這是因為浮力是隨重力產(chǎn)生的,在太空失重環(huán)境下浮力幾乎消失,所以乒乓球不能像在地面一樣浮起來。
項目5
水膜張力實驗
——王亞平與女兒做的花在太空綻開
在“天宮課堂”中,航天員王亞平在翟志剛、葉光富的輔助下,拿出了一朵和女兒一起完成的折紙花向大家演示了水膜實驗。隨后,這朵花在太空中“綻放”
項目6
水球光學(xué)實驗
——王亞平演示微重力下水球如何呈現(xiàn)一正一反兩個像
失重環(huán)境如何形成水球?為什么會有一正一反兩個像?王亞平帶你做個有趣的實驗。
神舟十三號乘組航天員王亞平:現(xiàn)在我們往水膜上注水,讓它變成一個大水球,同學(xué)們都知道,這是因為在失重環(huán)境下水的表面張力會大顯神威,所以我們才能做出一個地面上無法做出的水球。
神舟十三號乘組航天員王亞平:我們再加一點水,讓水球變得更大、更圓、更漂亮。
神舟十三號乘組航天員王亞平:同學(xué)們,現(xiàn)在你們是不是能夠看到一個放大的我,這在上一次太空授課的時候我也做過,大家知道這是凸透鏡成像的結(jié)果。
神舟十三號乘組航天員王亞平:我們先請葉老師把水球中的氣泡抽取一下,然后我們往水球里再注入一個大氣泡。同學(xué)們,現(xiàn)在你們是不是看到一正一反兩個像,這在地面上可是很難見到的。
神舟十三號乘組航天員王亞平:同學(xué)們也可以想一下,為什么有一正一反兩個像呢?感興趣的同學(xué)可以深入研究一下,這里我可以給大家一個小提示,這是因為氣泡將水球分割成了兩部分,分別成像的結(jié)果。
項目7
泡騰片實驗
——泡騰片放入太空水球會怎樣?王亞平:香香的歡樂氣泡球
大家知道泡騰片遇到水之后會產(chǎn)生很多氣泡,那么在太空,泡騰片與水球相遇會發(fā)生什么變化?
今天(9日)的“天宮課堂”第一課上,太空教師王亞平就做了這樣一個實驗。只見泡騰片在水球里不斷冒泡,但在失重環(huán)境下,氣泡雖然不斷產(chǎn)生,但并沒有離開水球。而隨著氣泡不斷增多,水球逐漸變成了一個充滿歡樂的“氣泡球”,而且產(chǎn)生了陣陣香氣。
天宮課堂意義
這是一堂生動的愛國主義教育課堂?!疤鞂m課堂”的意義絕不僅是科普。講臺設(shè)在無垠太空,教室則在神州大地,天地遙遙相隔,但師生互動自如,仿佛置身同一教室。這看似簡單的互動背后,是我國航天技術(shù)實力的真實展現(xiàn)。不僅如此,在這個別開生面的課堂上,航天員王亞平帶著大家參觀了空間站,無論是再生水,還是能夠減少失重對身體影響的“企鵝服”,一個個充滿科技含量的物品無不讓人贊嘆我國的科技實力。這對于新疆各族青少年來說也是耳目一新、大開眼界,必將增強他們做中國人的志氣、骨氣、底氣。從這一角度講,“天宮課堂”是一次不可多得的愛國主義教育。
科學(xué)是一個國家走向遠方的基石?!疤鞂m課堂”點燃科學(xué)夢想,更點燃強國夢想。更多青少年在仰望星空中,讓夢想的種子在心中發(fā)芽,讓科學(xué)精神得到發(fā)揚,他們必將成為建設(shè)世界科技強國的堅實力量。