天宫一号太空授课范文

天宫一号太空授课篇1

太空新旅。天空课堂

6月20日，神舟十号再续飞天传奇，将课堂从讲台延伸至太空。在短暂的40分钟里，三位航天员在天宫一号里分别演示了空中旋转打坐、太空称重、神奇单摆、旋转陀螺、魔幻水球这五项神奇的物理现象，并通过视频通话形式与地面课堂师生进行了互动交流，让神秘而遥远的宇宙第一次被拉近到普通中国人面前。

此次太空授课，有包括少数民族学生、进城务工人员随迁子女及港澳台地区学生代表在内的330余名中小学生参加地面课堂活动，全国8万余所中学6000余万名师生同步组织收听收看了太空授课活动实况。北京的汇文中学是这次参与地面课堂互动的学校代表之一，该校的一名高一学生表示，自己印象最深的是水球实验，这让他对水的表面张力有了直观的了解。香港第一个开设航天科技课的邓肇坚维多利亚宫立中学的李裕威老师表示，这种在太空授课的特别方式能引起学生的兴趣，通过互动，学生亦会感到距离拉近，学习热情将更高涨。

这场特殊的太空授课也使得中国的“太空长征”再次成为焦点。美联社称，这是中国使军方支持的太空计划走进普通百姓生活的大胆尝试。美国宇航局顾问委员会成员约翰·劳格斯顿20日接受采访时称，“航天知识的普及代表着一个国家的发展进步水平。”

世界目前只有美国开展过此类活动。早在1986年，美国女教师麦考利夫就被选中，参与挑战者号航天飞机“教师在太空”计划，但不幸机毁人亡。2007年，另一名美国教师芭芭拉·摩根，肩负着航天员、教师和“麦考利夫的继承者”三重身份的使命，随“奋进号”飞上太空，弥补了21年前的遗憾。

作为继美国之后第二个完成太空授课的国家，此次太空授课不仅将提升全民对航天的兴趣，还会从应用上推动天地大容量信息处理产业的发展。

科普创新放飞梦想

科学是一个求知、求真的过程，而求知求真需要动力。很多大科学家都是从小对科学现象产生浓厚兴趣后，才一生献身科学，追求真理。宇航员在太空演示的单摆实验等在地面实现不了的事情，会让学生在头脑中产生很多“为什么”，进而吸引他们去探究神奇的太空现象背后的本质。

此次太空授课，标志着我国青少年航天科普事业的创新发展，是大联合、大协作开展科普教育的重要成果，也是我国科普教育活动覆盖面最大和参与公众最多的一次重大科普实践。来自北京东高地青少年科技馆的备课组老师金声在授课活动开始前接受了人民网记者的专访，“现在国家非常重视科普，国家重点工程里都在搞科普，这是一个非常大的进步，”他还说，“通过太空授课课堂，可以让孩子们对世界产生不一样的感受，使孩子的梦想和科技事业结合起来，这对国家的未来是有着重要意义的。”

天宫一号太空授课篇2

北京时间6月11日17点38分。还记得电视中那个激动人心的画面吗？伴随着巨大的轰鸣和耀眼的火光，中国长征2F火箭顺利地将神舟十号飞船送上了天空。在小小的飞船里，搭乘着中国三名航天员：聂海胜、张晓光和王亚平，他们将访问“天宫一号”，开展多项航天医学实验、技术试验及太空授课活动。

北京时间6月13日13时18分。在深邃太空的灿烂群星间，“天宫一号”目标飞行器与神舟十号飞船成功实现自动交会对接。

北京时间6月20日10时许。“我是王亚平，本次授课由我来主讲”，随着这一句来自“天宫”的问候，中国首位太空教师王亚平轻轻一跃，向“天宫一号”舱内的摄像机镜头缓缓飘来，中国第一堂太空授课在趣味与惊奇中完美展现。

北京时间6月26日8时7分许。一朵红白相间的伞花从天而至，穿越云层抵达内蒙古四子王旗主着陆场，神州十号返回舱安全着陆，胜利凯旋。至此，神舟系列飞船圆满完成了第10次发射回收任务，今年距离航天英雄杨利伟乘坐神舟五号飞船首飞太空恰好10年。

如果说载人航天技术的飞速发展显示了中国的大国地位和影响，那么2013年10多次的火箭发射，则印证了中国航天技术的卓越发展：5月2日，成功发射通信卫星；9月2日，成功发射遥感卫星；9月25日，成功发射“快舟一号”小卫星，标志中国可以随时进行机动发射，意义重大。现在，我们的时光马车即将驶进12月，让我们共同期待“嫦娥三号”的发射，期待着中国航天带给我们更多惊喜。这一切不仅为中国航天史续写了浓墨重彩的篇章，也为中华民族的大国之梦描绘了属于天空的深蓝。

天宫一号太空授课篇3

得天独厚很奇妙

众所周知，在太空飞行的载人航天器内与地面有天壤之别，最显著的特点是存在地面难以模拟的长期失重环境。在那里人人好像都会轻功，可以像游泳一样随意飘来飘去。6月13日，航天员聂海胜、张晓光和王亚平都是以这种方式先后从神舟10号飞船飘入天宫1号目标飞行器内的；航天员各个均能成为大力士，可毫不费力地举起任何东西，甚至能轻松表演“一指禅”；他们的睡觉也不分上下，可以站着睡，也能倒立睡，高兴时还可不固定睡袋，当一回“夜游神”；吃东西时也能像小鸟一样，把食物放在空中后用嘴去接着吃……

载人航天器内的失重环境不仅使航天员的生活变得十分奇妙，对物理、化学、材料、生物、医学等领域也会产生重要影响。在那里，液体中密度不同的成分不会发生沉淀和对流；水和蜡烛燃烧都会呈球状；许多成语也要修改了，比如：脚踏实地、飞流直下、空中楼阁、危如累卵、摇摆不定等成语在失重环境中都不适用了，在那里水不再往低处流，甚至用竹篮也可以打水。真可谓“不一样的世界，不一样的感受”。

为了引起学生们和老师们对太空探索的兴趣， 激发他们在科学、技术、工程和数学领域方面研究的兴趣和灵感，吸引更多的学生今后加入到这些领域和航天事业的队伍中来，美国航空航天局已将太空教育确定为自己的三大使命之一。其三大使命是：“理解并保护我们赖以生存的行星；探索宇宙，找到地球外的生命；启示我们的下一代去探索宇宙”。 美国航空航天局要求在其各项任务中都要加入太空教育的内容，并每年为此投入1亿～1.5亿美元经费。

现在，载人航天的空间应用项目主要包括医学与生物学研究、生物工程、空间技术、材料科学、教育活动、地球物理学及对地观测等7个方面的科技研究性应用。由此可见，太空教育已成为载人航天的一项重要内容，是连接青少年学生与载人航天事业的最好桥梁，因而已受到越来越多国家的重视。

世界最高课堂

太空教育有多种形式，其中在太空授课是最典型的一种方式，那里称得上是世界上最高的课堂，可对培养青少年探索太空的兴趣产生积极影响。

此前，全球只有美国女航天员巴巴拉・摩根曾于2007年在“国际空间站”上对地面青少年进行过一次授课。在摩根的太空授课活动中，一个学生想了解航天员是如何在太空中锻炼身体的，摩根没有直接回答，而是将身旁2个身材魁梧的航天员举了起来，一手一个，并装出一副很吃力的样子。另一个学生想知道如何在太空喝水，摩根便从一个特制的饮水袋中挤出几个水珠，然后她和同事们用嘴接住四处飘动的水珠并吞下去。学生问摩根，航天员在太空中如何保持个人卫生，摩根马上往自己的脸上喷射肥皂水，演示她是怎么洗脸的。另一个航天员还演示了如何刷牙：漱口水需要吐到专用毛巾上，因为在太空微重力环境下，水不会往低处流。

我国原定由神舟9号航天员在太空为青少年授课，但后来因任务紧张而取消了。神舟10号航天员王亚平在天宫1号内通过电视直播的形式进行了我国第一次、世界第二次太空授课，向地面的中小学生展示失重条件下的特殊物理现象，了解液体表面张力的作用，从而激发青少年的兴趣，加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。由此不难看出，我国的太空授课与美国的太空授课有明显的差异，美国太空授课的内容是介绍和演示太空生活，而我国太空授课的内容是介绍和演示物理概念，所以我国太空授课的科技含量较高，难度也较大。

2013年6月13日，世界第一位太空女教师摩根致信即将在“天宫”上授课的女航天员王亚平：“亲爱的王亚平：在你环绕地球而行并准备从太空授课之际，我代表全世界的教师和学生向你致以荣耀和爱的问候。我们为你骄傲。我们希望你和你的乘员组同事平安和成功。你在那里一定非常忙碌，但请记得花些时间望向窗外，因为中国和这个世界美丽迷人。您真诚的芭芭拉・摩根。”

2013年6月20日，王亚平在结束太空授课后，立即从天宫1号通过电子邮件给摩根发了回信，信中写道：“亲爱的芭芭拉・摩根女士：在遥远的太空收到您的来信，我和我的同事感到很高兴，谢谢您对我们的关心和祝愿，对您为世界载人航天和教育事业做出的贡献表示敬佩和敬意。今天，我们顺利完成了太空授课活动，与亿万中国学生一起分享了太空的神奇和美妙，收获了知识和快乐，希望您和世界各地的教师、学生看到后能够喜欢。飞行期间，我经常会通过舷窗遥望我们美丽的家园。太空寄托着人类美好的向往，知识是走向太空的阶梯。我们愿与您一道为开启全世界青少年朋友热爱科学、探索宇宙的梦想共同努力。”

太空实验有多种

至今，国外已利用载人航天器中得天独厚的失重环境进行许多有趣的太空实验，其中不少是青少年参与实施的。太空实验的入选条件是所需要的材料和设备必须安全可靠、质量小、体积小、功耗小、对航天员健康无影响、不会污染座舱环境等。当然，也要满足创意新颖、简单可行、不需要花费航天员很多时间等要求。

在美国航天飞机服役期间，专门在航天飞机的大货舱内安装了用于太空实验的“搭载箱”，想在航天飞机上进行实验的学生可租用它。“搭载箱”可放置用于实验的“零星搭机实验”专用容器，根据大小和质量的不同分3种型号，收费的标准分别为10000美元、5000美元和 3000美元。有些国家为了培养青少年对太空科学的兴趣，为其学生租下“搭载箱”进行太空实验。

目前，在“国际空间站”的各国实验舱内，也有进行植物发育实验的“太空温室”、 对植物生长的环境参数进行精确控制的先进航天培养皿、观察外太空对材料影响的“手提箱”、可完成各种生理实验的“实验架”、能进行各种实验的“手套箱”等各种太空实验设备。除用于航天员进行预定的科学实验外，学生们可以根据自己实验的需要申请现有的实验设备。如果需要特殊的实验设备，学生可以或在有关科研单位的协助下研制。

其实，早在“国际空间站”建造初期，驻守其间的航天员就意识到了太空生活、失重环境下的种种奇妙现象对于学生的巨大吸引力。所以，他们在繁忙的工作之余尽可能地抽出时间和学生交流，甚至亲自做一些实验演示。至今，一批又一批航天员用自己的经历和行动，鼓舞和启迪着全世界数百万计的学生。“国际空间站”现已完成了几十项学校与学生的科研项目，在太空开展了教学实验活动，设置虚拟课堂和虚拟演示验证课。例如，把蝴蝶、蜘蛛等送到“国际空间站”，以作为一项教育实验的一部分。2012年，美国“龙”飞船把全美多所高校学生参与的23项研究运送到太空，后又带回地面。这些学生的研究项目是“学生航天飞行实验计划”的一部分，该计划给学生提供机会，设计微重力下物理、化学和生物学方面的研究项目。

失重科学较直观

在失重科学实验方面，国外已进行了不少有关物理和化学方面的太空实验，例如，在“国际空间站”上，美国航天员佩蒂特做过的液体实验十分有趣：他先从饮水袋出水口慢慢挤出一些水来，由于水在失重环境中不受重力的影响，液体表面张力起主导作用，所以水能飘浮在空中，且不呈水滴状，而呈球状；接着，他用注射器向水球中间注入了一些气体，形成了水气球；之后他又借助于针头小心翼翼地将水注入边缘，结果里面的泡泡发生旋转；然后他将有色饮料注入水球，制作出彩色水气球；最后他用激光照射水球，展示了彩色水气球，它有许多小泡泡发生弹跳并反射光线。

众所周知，水烧开时会出现沸腾现象，这是因为水在被加热时，底部的水先变成蒸汽，使容器底部产生小气泡，并被重力引起的对流带到容器上部，当容器中的水受热超过其饱和温度时，在水的内部和表面同时发生剧烈汽化的现象，整个水就沸腾了。但在失重状态下，由于没有对流和浮力，加热产生的气泡会一直附着在容器底部停留很长时间，最后形成一个大气泡，漂浮在水中。研究失重环境中的沸腾现象对太空或地面工程中的散热设计很有用，可防止出现“空气锁”。

燃烧是一种常见现象，但其过程与重力有很大关系，可能是一般人没想过的，常见的泪珠状火焰就是因为重力引起的对流产生的。蜡烛在地面燃烧时，由于加热后的周围气体密度低而上升、较冷的气体从下面补充进来形成的对流作用，将蜡烛的火焰拉长呈泪珠状，并且由于炭黑来不及充分燃烧就被带走，使火焰呈红黄色。在太空失重环境中，没有了对流现象，蜡烛不仅燃烧速度比地面慢得多，且其火焰呈球状，炭黑也能够充分燃烧，使火焰呈蓝色。

失重环境还会改变动物的行为。例如，在2003年美国哥伦比亚号航天飞机失事前的16天中，航天员每天多次地观察和拍摄蚂蚁的行为和筑巢进程，共进行了80多次实验，并将实验的情况及时地传送到地面，学生们每日从互联网链接中下载数据，其中包括蚂蚁行为的录像和静态照片。原先猜想在失重环境中，蚂蚁会分不清上下，行动迟缓，筑巢的速度也会减慢，但通过发回的照片和录像发现，太空蚂蚁更活跃，会疯狂地挖隧道，但挖隧道的方式与地面蚂蚁不同。地面蚂蚁是沿着蚂蚁工坊的四周挖隧道，而太空蚂蚁挖隧道的方向没有规律，更随意。

演示视频最常用

由于太空授课的次数和时间十分有限，而太空实验对青少年又有很好的启迪作用，所以上述太空实验除了可采用太空授课的方式进行演示外，目前还常采用视频传输的方式进行演示，即航天员在载人航天器内录制学生感兴趣的太空实验，然后在通信信道不忙时把教育演示视频用中继卫星传输到地面，被广泛用于全世界的教育者进行科学演示，学生们也可通过网络直接下载航天员演示视频。

现在，有的航天员在空闲时常录制进行太空实验的教育演示视频，在“国际空间站”已录制了数以百计的教育演示视频，其中不少是演示物理定义和规律，如演示失重环境中物体的质心、旋转、共鸣、波动、水滴、牛顿定律、质量和重量、线性动量、角动量守恒、液体表面张力、速度与能量和做功、伯努利定律、向心力与加速度等。

这些演示视频丰富多彩，除了拍摄航天员的太空生活――睡眠、工作、科研活动外，更多的是借助“国际空间站”奇妙的失重环境和现有器材，进行基本定律的演示。为了更加形象地演示这些规律，同时也为了使航天员更加有兴趣参与，每次演示都需要用到一些教具，为此，陀螺、跳绳、足球、回旋镖、溜溜球、纸飞机、曲棍球等很多地面的运动、游戏和玩具都被搬到了空间站上。

制作这些视频虽然不需要耗费额外的能源或者特别的硬件设备，但需要至少2名航天员配合，他们一个负责摄像设备，一个负责演示。教育演示视频已成为“国际空间站”一项成功的太空教育活动，它只需要简单的教具和利用失重环境，就可把物体运动特性、液体表面张力等在地球上不容易理解的概念讲得生动有趣，并让更多的学生参与到真正的太空任务和实验当中来，接触前沿航天设备，获得前所未有的体验，极大地激发了学生的好奇心和创造力。

中国行动早开始

在王亚平进行太空授课之前，我国已展开过多项太空教育活动。例如，我国多次进行了“中国青少年航天飞机科学实验方案”的征集活动，并积极参加航天飞机和我国卫星的搭载实验；专门为我国青少年科技爱好者发射希望1号小卫星，并启动了希望1号卫星搭载方案征集活动；多次举办航天夏令营和体验营，对中小学生进行航天知识教育；多所高等学校的学生参加航天硬件设计（如月球车）和太空实验；组织学生与“国际空间站”航天员通话等活动。

我国曾从全国各地征集的上万份提案中评选出5项由中、小学生提出的上天方案，它们是：用胶粘法控制航天飞机舱内垃圾；液态混合物的凝固；微重力环境对草履虫生长和繁殖的影响；失重环境中固?液表面间的相互作用；蚕吐丝织茧实验。这5项实验先后登上美国的航天飞机，但最后结局不完全相同。前4项实验中除了草履虫实验由于电池工作寿命限制未获得成功外，其余3个方案都取得了很好的结果。最不幸的是第5项蚕宝宝实验，由于哥伦比亚号航天飞机在返回过程中解体，中国的蚕宝宝也随着7名航天员“为国捐躯”了。为了实现学生们的心愿，我国航天部门让蚕宝宝登上了中国的第22颗人造卫星。太空蚕回到地面后，学生们与科学家一起分析太空飞行对蚕宝宝和它们后代的影响。这是首次中国航天器搭载由孩子们自己设计的实验，对中国航天科技的发展具有开创性意义。

我国还曾多次举行过太空美术展、航天体验营等多种航天科普活动。2013年6月21日，在中国科学技术馆举行了“航天科普大讲堂”系列活动启动仪式。2013年12月28日，“航天科普大讲堂”全国系列巡讲在上海科技馆举行，嫦娥3号探测器系统副总设计师张玉花、中国空间技术研究院研究员庞之浩以科普的方式向公众介绍了世界探月技术的进展。

其实，在太空教育方面还有多种方式，如办太空教育网站，其内容有适合于教师的，也有适合于学生或儿童的。对不同年龄的学生，提供不同的阅读材料或者教材。对航天教育感兴趣的教师们也可从网上获得适合自己教学所需要的教材和教学用具，而且可以了解最近航天部门为学生们提供参加航天活动的计划，有心的教师有可能通过它为自己的学生争取到参加太空实验的机会。由上述可见，太空教育的前景是十分广阔的。

天宫一号太空授课篇4

天上的星星眨呀眨，并不回答我的话。我情不自禁地掰开手指，一颗颗地数起星星来。可天上的星星太多了，怎么也数不过来。小伙伴们看见我在数星星，有时也加入到“数星星”的行列。记得一个小女孩在数星星的时候，还不停地问：那颗最亮的星是织女星吗？那里有织女吗？

没有人能够回答。它们是藏在儿时心里的不解之谜。可是那些美丽的星星，星空呈现的浩瀚无边、美妙神秘，却永久地刻在我的心里，向我昭示着未知世界的奇异和美丽。望着星空，我小小的心里也萌生出朦胧的愿望：我要走出大山，走到更远的地方去，我要看到这个世界更多的美景……

后来，我当上了飞行员；经过刻苦努力，经过层层选拔，我光荣地成了一名航天员。我成了航天员了！我要飞入太空了！那一年，是1998年。

可梦想距离现实，就像天空那样遥远。当我真正执行太空飞行任务，真正飞入太空，已经是15年后了―为了我的“飞天梦”，我持之以恒地努力了15年！

在漫长的15年中，我经受过很多困难和挫折，可是我从来没有放弃过“飞天梦”，每一天都在为飞天做准备，都在经受刻苦的训练，在日复一日年复一年地提高自己，期望梦想成真的那一刻。

过去的人们常说，“天上一天，地上一年。”我用地上15年的努力，换来了天上15天的飞行！

那是2013年6月11日，我和两名航天员―聂海胜和王亚平乘坐神舟十号载人飞船飞上太空，执行与“天宫一号”对接任务，并共同在“天宫一号”为全国6000多万中小学生进行太空授课。

当我飞入太空，当我从太空中遥望着那颗蓝色的生命星球―我们可爱的地球家园，我看到了祖国壮阔的山川河流―它比想象中还要美丽一百倍，一千倍，我觉得自己

是世界上最幸福的人。

还有什么幸福，比得上代表祖国出征太空的幸福？

还有什么幸福，比得上梦想绽放那一刻的幸福？

梦想有多远，路就有多远。

亲爱的小读者们，希望你也拥有一颗梦想的种子，用辛勤的汗水、不懈的努力去浇灌，用恒心和毅力去守护，相信你的梦想也会生根发芽，绽放美丽的梦想之花！

天宫一号太空授课篇5

这是人类第二次在太空中授课。2007年，美国女宇航员芭芭拉·摩根曾在“奋进号”航天飞机中开设课堂。

更早的“挑战者号”航天飞机上，曾搭载一名叫做克里斯塔·麦考利夫的社会学女教师，按计划，她将通过太空向美国和加拿大250万中小学生讲授两节课，但可惜，飞机不幸失事了。

这堂太空授课看起来不过短短40分钟，但在地面上，却由一个团队整整筹备了一年多。而这次授课的费用同样价值不菲。

飞船中的“教具”总重量2.9公斤，但每1千克物质从地面发射到近地轨道的空间站约需2万美元。以此计算，这些“教具”飞天成本达到5.8万美元，即35万元人民币左右。

要想完成授课，中国需要通过对地外航天器进行至少40分钟的实时监控。与普通通信卫星相比，数据中继卫星需要克服的第一个技术难题是对航天器的捕获和跟踪。

有多难？

美国在1960年代即成功发射静止轨道通信卫星，但在约20年后才拥有数据中继卫星。而中国，则直至去年才建立自己的数据中继卫星系统。

可以说，这堂太空授课，如果你去了解，就会发现，这是一堂经过数十年努力，才完成的课堂。

即使如此，站在太空中，向地面上的人物实体展示太空物理实景变换的道具，依然简单又简单，不过是陀螺、单摆和水滴。

也许过去很多年，那场景依然变得诡异多姿：在那个遥远的上午，气温升高，冰块融化，王亚平手中的水，简单的一划之下，从一滴瞬间变成一张水膜，然后逐渐变大，成为一颗火红的水球。

这一奇妙的场景不由让人想起刘慈欣在《三体》中所描述的致命武器，那消灭了数千艘太空战舰的恰恰也是一粒——水滴。他在书中铺陈出宏伟的想象：

水滴以第三宇宙速度的两倍向“无限边疆”号冲去，它此时的航向延长线与舰队矩形阵列的第一列重合。水滴撞击了“无限边疆”号后三分之一处，并穿过了它，就像毫无阻力地穿过一个影子。

由于撞击的速度极快，舰体在水滴撞进和穿出的位置只出现了两个十分规则的圆洞，其直径与水滴最粗处相当。

“无限边疆”号的部分核燃料被引发核聚变反应，热核爆炸的火球在被撞击处出现，迅速扩张，整个舰队都被强光照亮，在黑天鹅绒般的太空背景上凸现出来，银河系的星海黯然失色。

水滴毁灭第二三队列用了两分钟三十五秒。

谁知道这在未来会不会变成真的？

一滴水，不过是可见形态中最微小的物体之一。但一滴一世界，只要在确切的环境下，爆发出来的能力究竟有多大，无人能知晓。

我们对外面的世界所知甚少，我们希望能够拥有更多的太空课。因为对于孩子们来说，想象力和创造力无比重要，只有心中存在着谦卑和对万事万物雄伟的想象力，才有可能站在世界之巅。

天宫一号太空授课篇6

我在电视上看了太空授课，地点是在太空中的天宫一号。宇航员是：王亚平、聂海胜、张晓光。主讲是王亚平。

开始上课了，她讲的都是什么原理，我根本也听不懂。但是他们在太空上的动作很搞笑，可以翻跟斗什么的。做实验的时候有陀螺，讲的是定轴原理。陀螺在高速运转时，轴心的方向不会发生改变。还有太空上的水，竟然可以做成一个水球。在太空里的东西是多么奇妙啊。

走向太空，走向神秘，也走向了与地面上不同的生活。我想，长大之后也要当宇航员，为祖国贡献力量！

河北秦皇岛青龙县青龙第一实验小学四年级:朱光照

天宫一号太空授课篇7

1 太空授课强力后盾――现代信息技术

中继卫星实现数据中转，2兆网速保障视频顺畅。为天地对话牵线搭桥的，是被称为太空数据“中转站”的中继卫星。一位多年从事卫星导航的专家称，中继卫星就是中国太空数据的“中转站”。

神舟十号测控通信系统仍采用陆、海、天基测控网。与神舟九号任务相比，新增加了2012年7月发射入轨的天链一号03中继卫星。03星与01、02星共同构成中国太空数据“中转站”，进一步提升了神舟十号任务测控通信覆盖率。

中继卫星享有“卫星的卫星”之誉，可为卫星、飞船等航天器提供数据中继和测控服务，极大地提高了各类卫星的使用效率和应急能力，能使资源卫星、环境卫星等数据实时下传。中国以往的载人航天任务受带宽限制，航天员在太空中只能听到声音却无法看到地面高清画面。中继卫星建立“空空地”传输链路后，电子邮件、视频通话等天地之间沟通交流的方式也更加多样化。

为确保太空授课活动顺利实施，航天员们进行了认真的备课。航天员也在神舟十号内进行在轨讲解和实验演示，并与地面师生开展双向互动交流，实验项目也让学生增长了不少知识，更深入地了解了太空。

2 现代信息技术呈现了难以实现的太空实验

实验1：打开“箱子”测质量 悬空打坐、大力神功，这两招专属武林高手的功夫，经过3名航天员在太空的演绎，引来了学生的阵阵喝彩。航天员表演之后给学生提出问题：“在地面上，人们一般用天平、台秤等测量物体受到的重力，从而计算物体的质量。那么，失重环境下该如何测量质量呢？”

天宫一号上配备有质量测量仪，就是设置在天宫一号舱壁的一个支架形状的装置，看上去像飞船舱壁上的一个箱子。拉开“箱子”后，聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平轻轻拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回复原位。装置上的LED屏上显示出数字：74.0。这表示聂海胜的实测质量是74千克。

在给学生解释了应用原理之后，王亚平还给学生布置了一道课后思考题：除了运用牛顿第二定律，还有什么办法可以在失重环境下测量物体的质量呢？

【解读】在地面上，弹簧秤提供的弹力跟重力是平衡的，不同质量的物体挂在弹簧秤上，弹簧的伸长不一样，即重量是不一样的。在太空，因为微重力环境，两个不同质量的物体在弹簧秤上，两个弹簧指标是平齐的。因为没有重量的概念，弹簧秤就没有读数。

天宫一号里的“质量测量仪”，运用了牛顿第二定律，即物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。这一定律在太空和地面都是成立的。

据了解，这个原理在航天活动中比较常用。例如，航天器在运行中会耗损，质量会发生变化，进而影响轨道控制的精确度。这时，可开启推力器，并同时测量航天器的加速度，从而准确掌握航天器的质量。

实验2：神奇单摆做圆周运动 物理课上常见的实验装置单摆受力后是左右摇摆还是圆周运动？这个稍有物理常识的人都很容易回答的问题，放在太空就变得超乎想象了。

在第二个实验中，T形支架上，细绳拴着一颗明黄色的小钢球，这就是物理课上常见的单摆。王亚平把小球轻轻拉升到一定位置放手，小球并没有出现地面上常见的往复摆动，而是停在了半空中，拴小球的细线呈弯曲状静止，将其拉高后，结果并没有发生变化。

接下来，王亚平用手指沿切线方向轻推小球，小球就开始绕着T形支架的轴心做圆周运动，即使中心轴的角度发生改变，小球仍然做同样的运动。而在地面做对比实验时，就需要施加足够的力，给小球一个较大的初速度，才能使它绕轴旋转。

【解读】小球单摆是一个经典的运动模型。在地面上，小球单摆具有等时性，比如摆钟。在太空中，由于小球失重，只剩下一个绳子的拉力，理论上说，单摆上的小球无论放在哪个位置都不会动，小球会飘浮在空中。

但在实验中看到，小球提高到一个位置时，发生了晃动。即在太空中，如果给小球一点儿初速度，小球就能在绳子的牵引下做圆周运动，如果摩擦小，这种圆周运动是匀速的。据了解，太空中的一个小动作，甚至呼吸，天宫一号设备的运转，都可能造成小球运动。

实验3：陀螺轴向不变，向前飞 为了证实高速旋转的陀螺在太空失重条件下的定轴特性，王亚平取出一个红黄相间的陀螺，把它静止悬放在空中，然后用手轻推陀螺顶部，陀螺翻滚着飞向远处，轴向也发生了改变。期间，聂海胜也对陀螺进行干扰。

接着，王亚平取出一个一模一样的陀螺，通过道具让它旋转起来并悬浮在半空中。这时候再用手轻轻一推，旋转的陀螺只是轻晃一下，并不翻滚，而只是保持固定的轴向，向前飞去。

【解读】旋转的陀螺体现出很好的定轴性，定轴性遵守角动量守恒原理，即在没有外力矩作用的情况下，物体的角动量会保持恒定。据了解，现实生活中有很多体现，比如子弹从枪膛里出来时高速旋转，这样保持稳定性和准确性。不论是在太空还是在地球，都遵守角动量守恒定律。

在地面上，陀螺需要支撑物实现转动，而陀螺与支撑物之间的摩擦产生的干扰力矩等因素改变了陀螺的角动量，使其旋转速度逐渐降低，不能很好地保持旋转方向，最终停下。在太空中，给静止的陀螺一个初速度，就会向前翻转；给正在转动的陀螺一个初速度，轴向几乎不变。

据了解，利用角动量守恒定律，可以实现卫星的定向控制。而有些轿车上，就安装了测量车身纵向和横向摆动的陀螺传感器，可以实现车身稳定度的控制。

实验4：“水膜”内嵌入中国结 在水膜实验中，王亚平拿起一个饮用水袋，打开止水夹，水并没有倾泻而出；轻挤水袋，在饮水管端口形成了一颗晶莹剔透的水珠，略微抖动水袋，水珠便悬浮在半空中。但是甩出的水珠必须用吸水纸迅速收集起来，避免乱飞影响设备安全。

接着，她把一个金属圈插入装满饮用水的袋中，慢慢抽出金属圈，便形成一个漂亮的水膜。轻轻晃动金属圈，水膜也不会破裂，只是偶尔会甩出几颗小水滴。随后，王亚平又往水膜表面贴了一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好。

【解读】在地面上，只有经过处理的肥皂水等才能表现比较强的张力特性，因为地面上的液体表面张力无法抗衡地球引力的作用。液体的表面张力，使液体表面分子有被拉入内部的趋势，导致表面就像一张绷紧的橡皮膜，是促使液体表面收缩的绷紧的力。

在太空中，表面张力使水膜似橡皮膜圈在金属环里，并且比地面上形成的水膜更大、存在时间更长。据了解，液体表面张力在航天活动中有重要应用。科学家们制造了表面张力贮箱，利用表面张力推动液体推进剂流动。

实验5：普通水变身“魔法水球” 为了进一步证实液体在太空的表面张力，王亚平用金属圈重新做了一个水膜，然后用饮水袋慢慢向水膜上注水，不一会儿，水膜就变成了一个亮晶晶的大水球，水球中还有一串小气泡。聂海胜取出一支注射器，抽出水球中的小气泡。

王亚平用注射器向水球内注入空气，在水球内产生了两个标准的球形气泡，气泡既没有被挤出水球，也没有融合到一起，水球也没有爆裂。紧接着，她又用注射器把少许红色液体注入水球，红色液体慢慢扩散开来，透明的水球就变成了粉红色。

天宫一号太空授课篇8

2013年6月，神舟十号飞船成功飞天，代表了中华民族伟大复兴的重要一跃。神舟十号飞船载人飞行的时间间隔越来越短，彰显我国航天技术的日趋成熟。此次，神舟十号飞船首次进行应用性飞行。新一批航天员搭乘神舟十号进行载人航天交会对接和组合体飞行。航天员共有3人，在轨飞行15天，其中在天宫一号和神舟十号组合体工作、生活12天。王亚平就是参加飞天任务的唯一女航天员。她成为继刘洋之后的“神女二号”。

踏上蓝天的舞台

1980年，王亚平出生在山东的一个普通农民家庭。小时候的王亚平学习很刻苦，学习成绩一直名列前茅，小学一年级到五年级一直担任班长，初中时担任过语文课代表，而且对人很有礼貌，可谓知书达理。

王亚平小时候梦想当医生、当律师，从没想过当飞行员。1997年8月，王亚平17岁那年，正当她还在为高考做复习准备时，突然听说学校来招女飞行员。由于王亚平是校队的，体育成绩好，大家都鼓动她参加。王亚平抱着试一试的心理，参加了第一次体检，谁料一路过关斩将，顺利通过层层体检。高考分数出来以后，她顺利收到了长春飞行学院的录取通知书，从此与蓝天结下不解之缘。那一刻，乡亲们也觉得不可思议：“咱们乡里出了个飞行员！”

长春飞行学院的生活是艰苦的，入校的第一天，她就和大家一样，被迫剪去了心爱的长发留起了男孩式头发。在一年零八个月中，她们除了学学课程以外，每天都得进行体能训练和军事训练，还进行了拉练、游泳、跳伞等特殊训练。由于王亚平从小到大体育都比较好，初中、高中一直都是校队的，所以这些苦对她来说都没有觉得很苦。

1999年4月，在淘汰了七名同学以后，她们剩下的30名学员顺利地转入了哈尔滨第一飞行学院，开始了真正的飞行生涯。当第一次在教员的带飞下飞上蓝天，俯瞰祖国大好河山的时候，王亚平心里感到了无比的自豪和骄傲，那一刻她才真正地体会到了作为一名女飞行员的骄傲。尽管失去了同龄人拥有的一些东西，可是作为飞行员得到的东西，是她们永远、永远也体会不到的，热爱飞行、热爱蓝天，从那一刻开始结下了深厚的蓝天之情。

经过了两年零四个月的学习，王亚平以总成绩第二名的好成绩，从一飞院毕业分配到航空兵某师某团。在飞行学院，她熟练掌握了4种机型的驾驶。招飞中心原主任程学哲回忆说，王亚平“聪明，非常聪明，而且活泼，要强。王亚平在各种模拟考试中体现出特别的聪慧和灵气”。作为新一代的知识型飞行员，王亚平是空军女飞行员中第二批获得军事学学士学位的。

从1998年王亚平获得试飞机会开始，这9年间王亚平驾驶着各类机型一共在蓝天上安全飞行了1600小时。这1600个小时中，包括完成无数次的战备演习、2008年北京奥运会开幕式消云减雨、汶川抗震救灾、山东抗旱、重庆人工降雨等重要任务，实战飞行经验可谓十分丰富，是一位经历过“大风大浪”的优秀女飞行员。

太空授课的中国第一人

和许多人一样，王亚平的太空梦源自2003年10月15日杨利伟乘坐神舟五号飞天的那一刻。2003年，当时只有23岁的王亚平还是一名加入空军飞行部队才两年的运输机飞行员，当她在看神五飞天直播时，一个念头瞬间击中了她——中国有男飞行员，也有女飞行员，现在中国有了男航天员，什么时候会有女航天员呢？没想到在10年后，王亚平会成为自己问题的答案之一。

由行技术“百里挑一”，王亚平曾受到总书记的亲切接见。2009年5月，中国第二批航天员选拔启动，首次向女性开启大门。经层层严格选拔，王亚平成为首批女航天员之一，另一位就是中国首飞女航天员刘洋。去年神九任务的选拔中，王亚平是备份乘组的一员。

今年6月，神舟十号发射上天，航天员班组仍由三人组成。王亚平成为了参与神十任务的航天员的唯一女性。三名航天员中，王亚平年龄最小、资历最浅，但另外两名航天员提到她，都是赞不绝口。入选航天员队伍3年时间，两年不到她的各项技术水平已经和老航天员相当了，“这说明背后她付出了极大的努力。”聂海胜说。张晓光说她，“真诚善良，心思也细密，是一个特别让人放心的伙伴。”

作为我国第二位女航天员，此次王亚平还承担着另一项特殊的任务——在“天宫一号”里向全国的中小学生们上一堂实实在在的“太空物理课”。目前，世界上只有美国女教师芭芭拉·摩根在2007年做过太空授课。这意味着王亚平成为在太空进行授课的中国第一人和世界第二人。

6月20日上午，在神十上作为主讲人的王亚平进行了我国首次太空授课，330余名中小学生参加了地面课堂活动，全国6000余万名师生通过电视直播同步收看。在40分钟的授课时间里，航天员们在失重状态下进行了质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球5个基础物理实验，令许多听课的孩子大呼过瘾。

此次太空授课刷新了科普教育及物理教学的固有模式，具有直观性、生动性和启发性。这种基于太空探索实践之上的远程教学，是一种珍贵的教育资源。通过卫星直播、教育部网站回放，或是以课件形式供反复教学，优质的教育资源让举国学生共享，亦是民生改善的一种形式。事实上，探索太空给予人类的回报已经深入人们的生活。用的GPS定位系统、太阳能屋顶，吃的方便面、蔬菜包，穿的运动鞋等，都是在人类探索太空的实践中发明或研制出来的。因为孜孜不倦的太空探索，人类研发出救灾和气象监测卫星技术，获得了更加优质的作物品种，发明燃料电池获得了清洁高效的能源，通过卫星传输进行移动通话告别了“通讯基本靠吼”的闭塞……太空探索不断改变着人类的生活方式。

每一次太空探索的实现，都会拓宽、深化人类对宇宙的认知，拓展人类的思维与活动半径，为改善人们的衣食住行用提供更多可能。

在天愿作比翼鸟

王亚平和爱人赵鹏都是飞行员，却分隔在相距数百公里的不同单位。2006年，王亚平和赵鹏商定在10月1日回老家举办婚礼，但王亚平的部队有飞行任务，回家的行程一拖再拖。9月30日，王亚平执行任务归来，急赴民航机场，不料却赶上了堵车。到机场时离起飞时间只有10分钟。凑巧的是，飞机因天气原因延误了半个小时。赵鹏还经常调侃说，“还得感谢天气不好，否则，那天你还当不成新娘了。”

婚后，赵鹏与妻子王亚平有一个约定：那就是每次飞行降落后，都要在第一时间发条短信互报平安，这个约定一直坚持至今，只有一次赵鹏没有做到，为此，妻子整整担心了一个晚上。2008年5月16日9时05分，赵鹏接到任务通知，紧急空运救灾物资至双流机场。飞机降落后，由于机场没有卸货人员，又接到紧急飞赴长沙送药品的任务，容不得赵鹏多想，他挽起袖子第一个冲进飞机动手干了起来，在他的带动下，机组成员仅仅用了一个多小时就将10余吨货物全部卸完。满头大汗的他，没顾上喝一口水，便驾机向长沙飞去。22时07分，赵鹏机组及时将10吨疫苗及5名医务人员运送到灾区。23时47分，他驾机起飞赴武汉某机场待命，飞机着陆退场时已是次日3时30分。此时，妻子王亚平也在该机场待命，但夫妻俩没有一个主动提出见面。让王亚平想不到的是，执行此次空运任务，丈夫驾驶的飞机自动驾驶仪出现故障，在手操纵的情况下连续飞行12个多小时，运送物资20余吨。

5月17日6时，夫妻俩经过短信联系，赵鹏准备利用进场间隙去看望妻子。谁知，王亚平却接到紧急空运救灾物资的通知。王亚平登机前收到赵鹏发来的一条短信：“老婆，专心飞行，我为你加油！”

16时10分赵鹏驾驶的飞机在成都双流机场降落，他再一次投入到卸货工作当中。16时50分，王亚平驾驶安-26型飞机降落双流机场。17时，是赵鹏与王亚平最为激动的时刻。王亚平终于见到了丈夫，激动拉住丈夫左看右看，过了好一会儿才说：“老公，辛苦了，抗灾任务还很艰巨，任务多、强度大，你一定要照顾好自己。记着发信息给我，不要再让我担心！”30分钟是那样短暂，赵鹏与妻子因任务偶遇到一起，又因新的任务匆匆辞别。30分钟，夫妻俩说得最多的话是：“好好飞行，注意安全！”在依依不舍和相互鼓励中，两人驾机再次消失在云海中。

“心中有爱不言苦，绿色年华自己谱，战火青春最风流。”这是赵鹏自己编写的自励格言，流露出赵鹏对妻子的爱，更体现了他对飞行事业的忠诚和热爱。

历程评述：