10月12日15時45分，“天宮(gong)課(ke)堂(tang)(tang)”將(jiang)再次(ci)開啟，神舟十四號飛行(xing)乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭(xu)哲(zhe)將(jiang)面(mian)向廣大青少(shao)年進行(xing)太空授課(ke)。中央廣播電視總臺(tai)將(jiang)面(mian)向全球進行(xing)現場直播。“天宮(gong)課(ke)堂(tang)(tang)”推出以來，已經成功(gong)舉行(xing)了兩次(ci)太空授課(ke)，那么(me)(me)“天宮(gong)課(ke)堂(tang)(tang)”到底是怎么(me)(me)備(bei)課(ke)的？本次(ci)的“天宮(gong)課(ke)堂(tang)(tang)”與以往有何(he)不同(tong)？什么(me)(me)樣的實驗項(xiang)目才能入(ru)選？不同(tong)的課(ke)程設(she)計有何(he)講究？

中國航天員邀請青少年朋友同步天地做實驗

“天宮課堂”第三課的具體課程有哪些？

本次(ci)太空授課(ke)活(huo)動將(jiang)(jiang)繼續采取天地互動方式進行，3名航(hang)天員將(jiang)(jiang)在軌介紹展(zhan)示(shi)中國空間站問(wen)天實(shi)驗艙(cang)工作生(sheng)活(huo)場(chang)景(jing)，演示(shi)微重力環境下毛(mao)細效(xiao)應實(shi)驗、水(shui)球(qiu)變“懶”實(shi)驗、太空趣(qu)味(wei)飲水(shui)、會調頭的(de)扳手，以及植(zhi)物生(sheng)長研究(jiu)項目介紹，并(bing)與地面課(ke)堂進行互動交流，旨在傳(chuan)播普及載人航(hang)天知識，激發廣大青少年(nian)對科學的(de)興趣(qu)。

“天宮課(ke)堂”推出以來，已成功舉行了兩次(ci)太空(kong)授(shou)課(ke)，取得了良(liang)好的社會(hui)反響。在前期(qi)開展(zhan)的授(shou)課(ke)內容征(zheng)集活動中(zhong)，社會(hui)各界(jie)特別是廣大青少年(nian)通過新聞媒體、“學習強國”平臺和載人航天工程官(guan)網踴躍建言獻策(ce)，不少好的創意設計脫穎(ying)而出，將在此次(ci)授(shou)課(ke)及后續活動中(zhong)陸續進行展(zhan)示(shi)。

中國航天(tian)員真誠邀請廣(guang)大(da)青少年在地面(mian)同步嘗試開展相關實驗，從天(tian)地差異中感知宇宙的奧(ao)秘、體(ti)驗探索的樂趣。

“天宮課堂”怎么備課？

“天(tian)宮課(ke)堂”第三課(ke)將于12日下午正(zheng)式(shi)開講，那么“天(tian)宮課(ke)堂”是如何備課(ke)的呢？

“天(tian)(tian)宮課(ke)堂”授課(ke)專(zhuan)(zhuan)家(jia)(jia)組成員(yuan)北京交通大學副教授陳征：多個(ge)領域的專(zhuan)(zhuan)家(jia)(jia)參(can)與(yu)了“天(tian)(tian)宮課(ke)堂”備課(ke)，包括航天(tian)(tian)系統(tong)的專(zhuan)(zhuan)家(jia)(jia)、高(gao)校教師與(yu)科(ke)研人員(yuan)、中小學老(lao)師等。“天(tian)(tian)宮課(ke)堂”開(kai)課(ke)前，航天(tian)(tian)員(yuan)需要反(fan)復(fu)測(ce)試(shi)保證實(shi)驗效果，他們把測(ce)試(shi)結果反(fan)饋給地面的專(zhuan)(zhuan)家(jia)(jia)組，對內(nei)容(rong)進(jin)行(xing)反(fan)復(fu)確認(ren)和溝通。大家(jia)(jia)看到的授課(ke)內(nei)容(rong)只有幾(ji)十分鐘(zhong)，但(dan)實(shi)際(ji)上準備過(guo)程很長。

兩艙接力本次“天宮課堂”與以往大有不同

本次中國(guo)空間(jian)站“天(tian)宮課堂”與以往大(da)有(you)不同，不光是(shi)“主講老師”由神十(shi)四航天(tian)員乘組首次擔(dan)任(ren)，授課環境(jing)也(ye)有(you)了很大(da)的變化，究竟有(you)哪些不同呢？

“天(tian)(tian)宮課堂”的(de)“講堂”在(zai)以(yi)往天(tian)(tian)和核(he)心艙的(de)基(ji)礎(chu)上，新增了問天(tian)(tian)實驗艙，這樣“太空(kong)教師”的(de)活動范圍更(geng)大了，相應在(zai)直播當中用到的(de)攝(she)像機(ji)機(ji)位和保(bao)障(zhang)設備變得更(geng)多，地面調度的(de)操作也(ye)更(geng)加復雜(za)。

北京航天飛行(xing)控制中心(xin)通信調度(du)原旭東：我(wo)們采用(yong)了問(wen)天艙和天和艙兩艙切換跟蹤的模式，每個艙都可以下傳同樣的攝像機（圖像），包(bao)括(kuo)話(hua)音。通過(guo)兩艙的話(hua)音級聯、圖像下傳，確保(bao)整個（太空(kong)授課）圖像話(hua)音流暢。兩艙接力過(guo)程中，為了保(bao)障授課效果，我(wo)們也是精心(xin)設(she)計，再結合授課腳本進行(xing)圖像話(hua)音切換。

“天宮課(ke)(ke)堂”的(de)直播信號主要通過(guo)“天鏈”中繼衛星(xing)回(hui)傳到地(di)面。在這(zhe)次(ci)的(de)太空授課(ke)(ke)中，飛控團隊也首次(ci)采用了雙中繼衛星(xing)分別跟(gen)蹤的(de)方式，確保圖像(xiang)話音(yin)穩定回(hui)傳。

北京航天(tian)(tian)(tian)飛(fei)行控制中心(xin)(xin)通信調度原(yuan)旭東：一(yi)顆天(tian)(tian)(tian)鏈中繼衛星跟蹤(zong)問天(tian)(tian)(tian)實(shi)驗艙，另外一(yi)顆中繼衛星跟蹤(zong)天(tian)(tian)(tian)和核心(xin)(xin)艙，兩個(ge)跟蹤(zong)弧段是有交疊的，首先問天(tian)(tian)(tian)實(shi)驗艙進(jin)行圖(tu)像(xiang)話(hua)音(yin)的下傳，然后在中間兩個(ge)星的搭(da)接(jie)弧段，我們擇機進(jin)行圖(tu)像(xiang)話(hua)音(yin)的切(qie)換。

為(wei)確保回傳到地面的(de)圖像話(hua)音穩定流暢，科(ke)技人員也制定了周(zhou)密的(de)方案預案，所(suo)有的(de)努力都是為(wei)了向廣大青少(shao)年(nian)呈現一堂精彩的(de)太空授課。 

北(bei)京航天飛(fei)行控制(zhi)中心通(tong)(tong)信系統工程師孫(sun)宇：在設備(bei)層面，圖(tu)像和(he)話(hua)音傳(chuan)輸都采用(yong)了主備(bei)份的實施方案，在鏈(lian)路傳(chuan)輸上也采用(yong)了專線和(he)聯通(tong)(tong)線路的雙(shuang)備(bei)份方式。此(ci)外還采用(yong)央視光(guang)端機作為(wei)第三路由，進一步提(ti)高圖(tu)像話(hua)音質(zhi)量和(he)傳(chuan)輸的可(ke)靠性。

什么樣的實驗項目才能入選天宮課堂?

中國航(hang)天(tian)(tian)(tian)員(yuan)科研訓練(lian)中心(xin)航(hang)天(tian)(tian)(tian)員(yuan)訓練(lian)教員(yuan)石玉生(sheng)：我(wo)們在選擇實(shi)驗項目的(de)(de)時候，主要(yao)有以下幾(ji)點考慮：第(di)(di)一(yi)是(shi)(shi)(shi)天(tian)(tian)(tian)地(di)的(de)(de)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)差異一(yi)定(ding)要(yao)顯著，第(di)(di)二是(shi)(shi)(shi)科學(xue)(xue)原(yuan)理要(yao)清晰，第(di)(di)三是(shi)(shi)(shi)整個的(de)(de)視覺效果(guo)要(yao)好，要(yao)具(ju)有傳(chuan)播性，能夠起到真正的(de)(de)科普效果(guo)。這次(ci)授(shou)(shou)課(ke)(ke)，相比(bi)前幾(ji)次(ci)授(shou)(shou)課(ke)(ke)有了進一(yi)步的(de)(de)創新，首先就是(shi)(shi)(shi)航(hang)天(tian)(tian)(tian)員(yuan)老師將(jiang)在全新的(de)(de)問天(tian)(tian)(tian)實(shi)驗艙段授(shou)(shou)課(ke)(ke)，演示天(tian)(tian)(tian)地(di)迥(jiong)異的(de)(de)實(shi)驗現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)，進一(yi)步激發同(tong)學(xue)(xue)們對于日(ri)常現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)的(de)(de)思考；同(tong)時還將(jiang)首次(ci)展示空間站(zhan)植(zhi)物研究項目的(de)(de)科學(xue)(xue)實(shi)驗操作，進一(yi)步展現(xian)(xian)我(wo)們國家的(de)(de)空間站(zhan)作為國家太空實(shi)驗室的(de)(de)強大(da)科研能力。

“天宮課堂”第一課太空科普真精彩

回顧(gu)一(yi)下之前的兩次“天(tian)宮課(ke)堂(tang)”。去年12月9日，“天(tian)宮課(ke)堂(tang)”第一(yi)課(ke)開講，當時(shi)在軌飛行的神舟(zhou)十(shi)三號(hao)乘組的翟志剛、王亞平、葉光富(fu)給廣大(da)青少年帶(dai)來一(yi)場精(jing)彩的太(tai)(tai)空科普，太(tai)(tai)空轉身(shen)、水膜張(zhang)力、泡騰片實(shi)驗等演示(shi)讓同(tong)學們(men)大(da)開眼界。

授課(ke)中，航天員介紹(shao)展(zhan)示(shi)了(le)(le)空間站工作生活場景，演示(shi)了(le)(le)微重力(li)環境下細(xi)胞學(xue)實(shi)驗、人體(ti)(ti)運(yun)動、液體(ti)(ti)表面張力(li)等神(shen)奇現象，并講解了(le)(le)實(shi)驗背(bei)后(hou)的科學(xue)原(yuan)理。

在不借助外力的情況下，采用(yong)“游泳(yong)”的姿勢或使用(yong)吹氣的方(fang)法，都無(wu)法實現轉身(shen)自由(you)。而當舉起手臂(bei)畫圈(quan)時，便可以緩慢朝某一方(fang)向轉身(shen)。

在(zai)浮(fu)力消失實驗中，航(hang)天員王亞平將(jiang)乒(ping)乓(pang)球放入水(shui)中，用吸管將(jiang)它推(tui)動(dong)到(dao)水(shui)面以下，乒(ping)乓(pang)球沒有像在(zai)地球上一(yi)樣(yang)快速浮(fu)上水(shui)面。 

在(zai)水(shui)膜(mo)張力實驗中，王亞平制作了一個水(shui)膜(mo)，當王亞平把美麗的紙花(hua)(hua)放在(zai)水(shui)膜(mo)上時，花(hua)(hua)朵在(zai)太(tai)空中綻放開來。

在水球光學實驗中，王亞平(ping)向水球中注入氣(qi)泡，水球中形成了一正一反兩個人(ren)像。

在泡(pao)騰片實驗中(zhong)(zhong)，王亞平向注入(ru)(ru)(ru)藍色顏料(liao)的水(shui)球中(zhong)(zhong)放入(ru)(ru)(ru)泡(pao)騰片，泡(pao)騰片入(ru)(ru)(ru)水(shui)后(hou)產(chan)生大(da)量氣泡(pao)。

“天宮課堂”第(di)二課“冰雪頂流”齊上陣(zhen)

今年3月23日，神(shen)舟(zhou)十三號航天員(yuan)又給我們帶來了“天宮課堂(tang)”第二課，太空“冰雪”實驗、太空拋物實驗等(deng)又一波展示讓同學們記憶深刻(ke)。

在約45分鐘的(de)授課中，航(hang)天員演(yan)示(shi)了微重力(li)環境(jing)下太空“冰雪”實驗(yan)(yan)、液橋演(yan)示(shi)實驗(yan)(yan)、水油分離實驗(yan)(yan)、太空拋物實驗(yan)(yan)，講(jiang)解(jie)了實驗(yan)(yan)現象背后的(de)科學原理(li)，還(huan)展(zhan)示(shi)了部分空間科學設施。

在(zai)(zai)太(tai)空“冰雪(xue)”實(shi)驗中(zhong)，過(guo)飽和(he)乙酸鈉溶液球是(shi)飄浮在(zai)(zai)空中(zhong)的(de)，是(shi)在(zai)(zai)懸浮條件(jian)下完成的(de)結(jie)晶變(bian)化，產生的(de)外(wai)形和(he)結(jie)晶的(de)結(jie)構不(bu)受重力影響。

在液橋(qiao)演示(shi)實驗中，向(xiang)同學們演示(shi)失重環(huan)境下水的表面張力作用。

 在地面上，水和油裝在一個容(rong)器(qi)里，會自然(ran)分(fen)層(ceng)，在空(kong)間站又會怎樣呢？可(ke)以看到，水和油并沒有自然(ran)分(fen)層(ceng)，不(bu)過，航天員(yuan)葉光富快(kuai)速旋(xuan)轉(zhuan)小瓶，水和油在離(li)心作用下實現了分(fen)層(ceng)。

在太空拋物實驗(yan)中，王亞平和葉光富相對拋出冰(bing)墩墩，冰(bing)墩墩并沒有像在地面那樣(yang)很快落地，而是沿原有方向(xiang)做著近(jin)似勻速直線運(yun)動。在空間站(zhan)微重(zhong)力的(de)環境下，物體運(yun)動幾乎不受重(zhong)力的(de)影響。

太空授(shou)課已開展(zhan)多次課程(cheng)設計有何(he)講究(jiu)？

“天宮(gong)課(ke)(ke)堂”推出(chu)以來，已(yi)經成功舉(ju)行了兩次(ci)太(tai)空(kong)(kong)授課(ke)(ke)，“天宮(gong)課(ke)(ke)堂”第三(san)課(ke)(ke)的課(ke)(ke)程(cheng)表也(ye)已(yi)經公(gong)布(bu)了，那么幾次(ci)太(tai)空(kong)(kong)課(ke)(ke)程(cheng)中不同的課(ke)(ke)程(cheng)設(she)計有何講究？

“天宮(gong)課(ke)(ke)堂”授課(ke)(ke)專家(jia)(jia)組成(cheng)員(yuan)北京(jing)交通大學(xue)(xue)副教授陳征：“天宮(gong)課(ke)(ke)堂”第(di)一課(ke)(ke)主要面向(xiang)小學(xue)(xue)生(sheng)，注重趣(qu)味性(xing)。“天宮(gong)課(ke)(ke)堂”第(di)二課(ke)(ke)主要面向(xiang)初中生(sheng)，向(xiang)下輻射小學(xue)(xue)生(sheng)，向(xiang)上輻射高中生(sheng)和全(quan)社(she)會(hui)的(de)愛好者(zhe)，有關(guan)空間科(ke)學(xue)(xue)實(shi)驗(yan)的(de)內容增加(jia)了，在保持趣(qu)味性(xing)的(de)同時，讓大家(jia)(jia)了解科(ke)學(xue)(xue)家(jia)(jia)在上面干(gan)什么，科(ke)學(xue)(xue)實(shi)驗(yan)做什么。“天宮(gong)課(ke)(ke)堂”第(di)三(san)課(ke)(ke)將更(geng)深(shen)入更(geng)立體(ti)，參與性(xing)更(geng)強。