“天宫课堂”首次在问天实验舱授课 正在太空开展的植物实验引入课堂

“太空探索，永无止境。同学们好！”昨天16时01分，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来了一堂精彩的太空科普课，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。

10月12日，在中科院空间应用工程与技术中心地面主课堂，学生收看“天宫课堂”第三课。 新华社发

10月12日，在云南省大理新世纪中学，收看“天宫课堂”第三课的学生介绍地面种植的拟南芥生长情况。 新华社发

杨利伟通过天地对比实验和展厅多维度体验等方式，带领青少年感受天地大不同。本报记者 程功摄

轻松用2米长管喝饮料

本次“天宫课堂”是神十四乘组第一次变身“太空教师”，也是中国空间站问天实验舱首次成为“太空教室”。昨天16时01分，三位“太空教师”依次“飞”到镜头前站定。陈冬、刘洋先带领大家在问天实验舱“逛”了一圈，介绍了舱内的工作生活场景，蔡旭哲则担任本次授课的“摄像师”。

地面主课堂也进行了“升级”。本次授课的地面主课堂设在中国科学院空间应用工程与技术中心有效载荷运行管理中心，这里可谓是中国空间站的“太空实验大管家”——平时，科研人员就是在这里远程管理空间站科学实验项目。昨天，56名中小学生来到主课堂。问天实验舱搭载的生物技术实验柜、高微重力实验柜等科学设备的实时监控数据，就在中心大屏幕上跳动着。

空间站能够提供长期的微重力环境，在微重力环境下，很多被掩盖的物质规律得以显现。在太空，毛细现象有了明显变化，在地面由于重力作用，细玻璃管插入液体后，液面爬升到一定高度就会达到平衡。而陈冬手中的玻璃管则迅速将液体吸入，液面快速爬升至管顶。

加入了金属小球的水球竟然变“懒”了。刘洋快速按动注射器“吹”向水球，其表面出现了明显的波动，但向水球里放入一颗空心小钢球后，用同样的“吹”力，水球表面出现的波动明显变小。

在太空中，扳手也变得调皮起来。陈冬将T字形扳手旋转起来，扳手竟会一边旋转一边“翻身”，一会儿头朝上，一会儿头朝下。这是前苏联航天员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的，也被称为“网球拍效应”，与扳手的旋转方式、质量分布有关。

“这些现象，我们在地面上是很难观察到的，只有到太空中才能稳定开展实验。”中科院空间应用中心应用发展中心主任张伟说。

课堂上，刘洋使用一条长达2米的饮水管，轻松吸吮几下就喝到了芒果汁。而在地面上，由于受到重力影响和人体肺活量的限制，要想这样喝水大概率行不通。

“太空水稻”进入种子成熟期

问天实验舱里一片生机勃勃。前不久的中秋节，蔡旭哲种出的“太空生菜”已经被作为他们节日的“加餐”。眼下，拟南芥、水稻植株也都在生命生态实验柜中茁壮生长着。

神十四乘组共种植了6株开花期不同的拟南芥，其中有两株拟南芥已经开花。在“天宫课堂”上，孩子们得以一窥科学手套箱的剪株操作：陈冬使用科学手套箱，用剪刀将开花的拟南芥植株剪下，放入冻存管，一份植物样品采集就完成了。样品将被放入零下80摄氏度的存储区，未来将带回地球，供科学家开展研究。

“太空水稻”长势也相当不错。经过70多天的生长，水稻植株正在从灌浆期进入种子成熟期。在太空种水稻，其实验目标之一便是完成水稻在太空“从种子到种子”全生命周期的培养研究，为进一步解析空间微重力对水稻生长发育的影响，以及利用水稻进行空间粮食生产提供实验证据。

7月28日，拟南芥种子和水稻种子的实验单元，由航天员安装至问天实验舱的生命生态柜通用生物培养模块中，次日完成了在轨第一次营养液加注。经过54天的生长，水稻顺利抽穗开花，目前正从灌浆期进入种子成熟期。航天员已采集了部分水稻样品在轨冷冻保存，未来将随航天员返回地面进行科学分析。采集后的水稻植株成功长出了再生稻，并开始拔节孕穗。问天实验舱植物培养实验科研人员表示，再生稻为充分利用培养空间和条件，进行高效作物生产提供了新的思路和技术途径。

科学家期望通过研究在完全封闭太空条件下培养或栽培植物，探索作物在太空环境中高效生产所需要的条件因素和技术途径，筛选和创建适合太空生产的农作物新品种，从而建立以植物为基础的空间生物再生生命支持系统，最终实现人类长期太空探索的目标。

“非常期待在空间站收获我们自己种植的粮食。说不定在不久的将来，在月球，甚至在火星，我们都能实现袁隆平院士的‘禾下乘凉梦’。”陈冬说。

“天宫课堂”课程不断升级

看似短短几十分钟的“天宫课堂”授课，背后却倾注了众多专家的心血。课程设计都有哪些人员参与？航天专家、高校教师、科研人员自然少不了，此外，中小学教师也是必不可少的一环。作为主要面向青少年受众的课堂，中小学老师能较为准确地把握青少年的认知水平、接受能力，并为航天员提供一些教学技巧。而专家在地面上对太空现象开展的推演是否准确，则需要航天员在太空中实际验证。

张伟表示，相比于此前的太空授课，本次课程引入了真正的科学实验过程，将太空中正在开展的植物实验对孩子们进行了直观展示。未来，梦天实验舱发射入轨后，“天宫课堂”的实验内容将更加丰富。

“太空教室”变大了，航天员的活动区域更宽敞，拍摄机位以及相关设备也相应增多。空间站信号的回传，离不开“天链”中继卫星系统。在约50分钟的授课中，“天链一号”03星和“天链二号”01星表现稳定。飞控团队首次采取双中继卫星分别跟踪的方式，对问天实验舱和天和核心舱实行两舱切换跟踪，确保图像话音稳定回传，保障整个直播的流畅进行。

“实现‘太空授课’的一个难点，便是需要对空间站进行长时间持续测控。而受地球曲率影响，传统测控站点很难独立达到这一要求。”北京空间信息传输中心总工程师单长胜说，“天链”中继卫星系统覆盖范围广、传输速率高，能为空间站组合体提供天基测控与数据中继服务，搭建起天地往返的“信息天路”。

把吸管从二楼伸到一楼

天地对比实验点燃中学生科学梦想

本报讯（记者 牛伟坤）“刚刚，航天员在空间站轻松地喝到了两米吸管中的液体，那我们在地面上用同样长度的吸管喝起来是不是也一样轻松呢？”昨天下午，“天宫课堂”第三次太空授课刚结束，北京钱学森中学实验室里，该校副校长、物理老师杨丽钧就为初中学生上起了辅导课。

“我来！”学生刘梓宸一马当先。只见他将饮料瓶放在实验桌上，将吸管一头插进瓶中，站上方凳用手抻着长管，深呼吸了几下，将吸管另一头含进口中，猛吸一口。“喝到了！也很轻松呀！”本来以为会与太空实验有什么不同的学生们有些困惑。杨丽钧笑而不语，卖了个关子，“我这边还准备了一根更长的吸管，吸管的另一头放在了一楼，有没有人有勇气尝试一下？”“啊，这里可是二楼呀！”“会不会很难喝到？”学生们窃窃私语起来。学生吴金航站了起来，走到窗前迎接挑战。“加油！加油！”随着时间一秒秒过去，憋足了劲儿的吴金航脸微微发红，杨丽钧不停将头探出窗外，通报着管内液体的最新高度。“楼下的老师说，吸管里的饮料已经开始上升了！”“加油，吸管里的饮料已经快到窗边了！”这时，实验室里的加油声也热烈起来。几分钟后，已有些微喘的吴金航终于喝到了甜甜的红茶饮料。“老师，这次可太不轻松了！”

除了“趣味饮水”的对比实验，杨丽钧还带领学校物理组的老师们准备了毛细现象实验。“从看到天宫课表我们就开始备课了，希望孩子们能在动手的过程中萌发科学探索欲望。”