【环球时报-环球网报道 记者樊巍】据中国载人航天工程办公室消息，2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，“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再度带来了一场“高能”的太空科普课。中科院空间应用工程与技术中心应用发展中心主任张伟在接受《环球时报》记者采访时表示，与中国空间站第一次太空授课所不同的是，第二次太空授课中，带上中国空间站的实验机柜也参与到了授课过程中，三名航天员将日常生活中的一些科学知识和航天员在太空中的研究结合起来进行演示。

在约45分钟的授课中，翟志刚、王亚平、叶光富相互配合，生动演示微重力环境下太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，深入浅出讲解实验现象背后的科学原理，同时展示了部分空间科学设施，介绍了在空间站的工作生活情况。授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了互动交流。

在首先进行的太空“冰雪”实验中，“太空教师”王亚平演示了失重状态下的饱和液体结晶现象。据《环球时报》记者了解，这项实验由中科院空间应用工程与技术中心提交。其主要是利用过饱和无水醋酸钠溶液结晶来呈现“点水成冰”的效果。

中科院物理研究所研究员魏红祥在接受《环球时报》采访时表示，在空间站的微重力环境中开展这项实验，它的结晶状况跟地面上开展实验的差别很大，空间站中并未使用容器，最终结晶为圆球状，还可以往外发展，但如果在地面使用容器开展实验，受容器限制，只能往内结晶。

来自北京科技馆“地面课堂”的吴老师介绍，这项实验所引出的空间站上的无容器材料实验柜堪称是测量获取材料参数的大国重器。未来，新材料在被制造出来，都可以拿到天上来测量新参数，检验一下否达到预期。无容器材料实验柜就成了重要的检验仪器。而在特殊的微重力条件下，材料结晶时并不会受重力影响，特殊的结构往往就直接诞生了特殊性能的材料，这个设备可以成为太空制造的工厂。“就像载人航天工程总师周建平院士所言，‘造船为建站、建站为应用’，天宫空间站就是国家的太空实验室” 吴老师称。

在液桥演示实验中，王亚平则演示了失重环境下水的表面张力作用。天宫课堂地面主课堂授课教师李晓彤介绍称，在地面上无法做出空间站上这么大的液桥，而“太空老师”们就可以更加形象地展现了这个实验，让同学们对于液体表面张力有了更加直观和深刻的认识。“太空授课的液桥实验一方面是书本上的一种非常好的实践和补充，让同学们在头脑中靠想象才能理解的图像得以放大和实现，从而更加深刻地去理解这个概念。”

在水油分离实验中，王亚平演示的是失重环境下水油分层现象消失、通过旋转产生离心力实现分层的现象。吴老师介绍称，这些实验共同展示的现象都是密度分层的消失，原因就在于空间站中的微重力环境。

微重力环境有什么作用？吴老师解释称，如果在空间站的微重力环境下，向熔融的合金中注入气体，就可以得到高质量的泡沫金属，利用的正是微重力环境没有密度分层这个优势。这种泡沫金属是重要的航空航天材料，在能源和环保领域也非常重要。而这还只是微重力环境一个简单直观的应用。“这项实验的背后有另一个大装备在‘撑腰’，这就是中国空间站上的高微重力科学实验柜。”

在最后开展的太空抛物实验中，王亚平则用冰墩墩演示了演示天地之间抛物的区别。天宫课堂地面主课堂授课老师张健介绍称，通过这项实验可以引申出牛顿的高山大炮实验和第一宇宙速度的概念。“牛顿的高山大炮实验是一种思想实验，它指的是用一定的思维法则在头脑中进行物理问题研究的思维方式和研究方法，思想实验是一种重要的思维方式，也是物理学研究问题的方法，人们如果掌握了思想实验，就可以在逻辑力量的支配下去探索未知的世界。” 张健称。

在接受《环球时报》记者采访时，张伟透露，根据中国空间站的工程任务安排，未来还会有生命科学实验柜、流体实验柜、燃烧实验柜、技术物理实验柜等十几个科学实验柜，包括实验舱一和实验舱二送入太空。未来的中国空间站中还将开展生命科学实验，“包括细胞植物、动物都会在太空中开展实验”，此外还将开展流体实验，颗粒物、气体的燃烧实验，基础物理的实验，超冷原子物理实验，甚至还有巡天望远镜的加入以便进行天文观测，后续会有大量的实验将要开展。

此外，张伟表示，未来中国空间站太空授课的形式也将更为丰富，“太空授课可以激发中小学生对科学的兴趣，激励我们的青少年未来参与到科技事业中来。一个国家想要强大，首先科技实力就必须强大，这就需要后继有人，有更多的优秀人才加入到科技队伍当中，而太空授课正可以激发广大青少年不断追寻‘科学梦’的热情。”张伟称。

关键词：