[神舟十号太空授课观后感]航天史上的今天 神舟十号太空授课精彩回顾

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2013年6月11日17时38分，搭载三名航天员（聂海胜、张晓光、王亚平）的神舟十号载人飞船，由长征二号F遥十火箭在位于中国西北部的酒泉卫星发射中心发射升空。

【王亚平-中国首位太空教师】

飞行期间，航天员王亚平在“天宫一号”中进行了中国载人航天史上的首次太空授课。

2013年6月20日，神十航天员王亚平在距离地面三百多公里的“天宫一号”上给全国的中小学生进行了一次生动的太空授课。

那天你在干什么？看直播了吗？

今天带大家再次回顾一下那次太空授课吧。

2013年6月20日10时11分，北京航天飞行控制中心报告：已建立与航天员的双向通信链路。神舟十号航天员的身影清晰呈现在大屏幕上，他们身着蓝色舱内工作服，面带微笑向地面课堂的同学们挥手致意：“同学们，你们好！”

“我是王亚平，本次授课由我来主讲。”航天员王亚平轻点脚尖，向天宫一号舱内摄像机镜头缓缓飞来。为了备好课，这位“主讲”可没少下功夫，不仅精心准备了授课内容，向专业教师虚心请教讲课技巧，还对个人形象进行了精心设计——扎起了秀气的马尾辫。只不过，在失重环境下，精心梳理的马尾辫变成了蓬松的“毽子”。

“大家好！我是聂海胜，担任本次飞行任务的指令长。”指令长屈尊当起了“助教”，负责配合“主讲”管理教具，维护课堂秩序。由于天宫一号是精密的飞行器，航天员们的授课活动必须小心进行，既不能动作幅度太大、干扰到正常飞行，还要当心漂浮的实验器材、液滴影响到航天器安全。

“大家好！我是张晓光，本次太空授课任务，我担任摄像师。”在失重环境下，保持自身平衡并不容易。张晓光要先用束缚带把自己固定在舱壁上，再用手持摄像机保持长时间稳定拍摄，才能把太空授课的精彩图像传回地面课堂。

三位航天员老师“站”稳后，先给同学们露了几手“功夫”——“悬空打坐”、“大力神功”。在失重环境下，航天员们都成了“武林高手”，博得同学们阵阵喝彩。

这位同学，你真的适合表演，哈哈。

【太空实验（一）：物体质量测量】

地面上，我们是如何测量物体质量的呢？在地面，我们可以采用很多种方法测量物体质量。比如，在地面实验室，用台秤来测物体的质量；买菜的时候，我们用台秤、托盘称、电子称来测量菜的质量；在药房用杆秤来测量药材，用弹簧秤测量重力可以算出质量。之所以可以这样测量，是因为有地球引力的存在。那么，地面上测量质量的方法，在太空失重环境下还能用吗？太空中是如何来测量物体质量的呢？

航天员老师用天宫一号上的质量测量仪现身说法。他们从天宫一号的舱壁上打开一个支架形状的装置，航天员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。

王亚平向同学们解释道，天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）。质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时在质量测量仪中，设置一个弹簧凸轮机构，能够产生一个恒定的力，另外再通过光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度（a=v／t），就能够计算出物体的质量（m=F／a）了。

【太空实验（二）：单摆运动】

我们都知道，在地面上，悬挂在摆轴上的小球，当给它一个力时，它会以摆轴为中心，做半圆周的往复摆动，且随加速度的变化而改变半圆周摆动的周长。那么，这种物理现象在太空中还会出现吗？

航天员们又取出一个物理课上常见的实验装置——单摆。

T型支架上，用细绳拴着一颗明黄色的小钢球。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。王亚平用手指沿切线方向轻推小球，奇妙的现象出现了，小球开始绕着T型支架的轴心做圆周运动——而在地面对比试验中，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。

其实，在太空中，小球处于失重环境状态，没有了回复力，不能像地面一样做往复摆动神舟十号太空授课观后感，所以把小球任意放到一位置，小球都会静止不动。但当稍稍给它一个初速度时，小球就会围绕着摆轴做圆周运动了。

太空实验趣味无穷，地面课堂的学生们也不失时机地向航天员提出他们关心的问题。有学生问：“航天员老师，您在太空中有没有上下方位感？”

为了回答同学的提问，航天员王亚平在聂海胜的帮助下表演了一套“杂技”动作，分别进行了悬空横卧和倒立。看到航天员老师的精彩表演，同学们兴奋地鼓起掌来。太空中的亚平老师告诉大家，自身感觉都是相同的，在方位上没有上下的区别。

但是，我们看到的天宫一号舱内，还是有上、下方位设置的。这是因为在太空中为了便于工作和生活，天宫一号实验舱内人为的定义了上和下，并且把朝向地球的一方定义为下方，并铺设了地板。所以，在地面的我们看来，天宫一号舱内就如我们地面的房间一样，有白色的“天花板”神舟十号太空授课观后感，也有新的硬质地板，方便了航天员的生活和工作。

【太空实验（三）：太空中的旋转陀螺】

小时候，我们经常会玩陀螺，因为只要给它一个初速度，它就会围绕中心不停的旋转，这是孩子们最喜欢玩的玩具。物理学原理告诉我们，高速旋转的陀螺具有很好的定轴特性。在太空失重环境下，这一特性更加直观地呈现出来。

王亚平取出一个红黄相间的陀螺，把它静止悬放在空中。用手轻推陀螺顶部，陀螺翻滚着飞向远处。但当把陀螺先旋转起来，再给它一个干扰力时，陀螺还会跟之前一样运动吗？王亚平让陀螺旋转起来，悬浮在半空中，再用手轻轻一推，旋转的陀螺不再翻滚，而是保持着固定的轴向，向前飞去。

王亚平介绍说，高速旋转陀螺的定轴特性在航天领域用途广泛。在天宫一号目标飞行器上，就装有各式各样的陀螺定向仪，正是有了它们，才能精准地测量航天器的飞行姿态。

这个真的挺好玩的。

【太空实验（四）：太空中的水膜实验】

在地面上，液体表面张力难以抗衡地球引力的影响，只有经过特殊处理的肥皂水、富含无机盐的矿泉水才能表现出比较强的张力特性。但是，在太空失重环境下，液体的表面张力特性便突显出来。

王亚平拿起一个航天员饮用水袋，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，小水球显得晶莹剔透，很漂亮！王亚平笑着说：“如果诗仙李白在天宫里生活，大概就写不出‘飞流直下三千尺’的名句了，因为，失重环境下水不可能飞流直下。”

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