毛細效應實驗、水球變“懶”實驗、太空趣味飲水、會調頭的扳手……3名“太空教師”以天地互動的形式演示了“神奇”的實驗，還介紹與展示了問天實驗艙內的空間科學設施。這場精彩紛呈的太空授課，讓科學的種子在億萬青少年的心中結出甜美的果實。

10月12日，學生在河南省科技館收看“天宮課堂”第三課。新華社記者 徐嘉懿攝

“天宮課堂”新教室上線

“太空探索，永無止境?！贝笃聊簧?，3名航天員依次“飛”到了鏡頭前，與同學們打招呼。

“大家是不是等得有點著急了？”神舟十四號任務乘組指令長陳冬笑著帶大家參觀起了這次的“新教室”——問天實驗艙。睡眠區(qū)、生活區(qū)、科學實驗柜……作為我國空間站首個實驗艙段，問天實驗艙具有完整的環(huán)控生保系統(tǒng)和基本生活設施。

“請同學們跟隨我一起向前飛?！痹诮榻B生活區(qū)后，航天員劉洋將大家?guī)У搅藙又参锏摹疤章灭^”前，說是“太空旅館”，其實是由一個個像小房間的模塊組成的生命生態(tài)實驗柜，每個小房間對應著不同的研究對象，“這個實驗柜的成果可以幫助我們未來在月球乃至火星實現長期生活?！?

跟隨“攝影師”蔡旭哲的鏡頭，同學們看到了科學手套箱和低溫存儲柜、生物技術實驗柜、變重力科學實驗柜等科研設備，大飽眼福。

“神奇”實驗輪番上演

“空間站最顯著的特點，就是微重力環(huán)境?！眳⒂^完“新教室”，陳冬隨即開始了第一個實驗——毛細效應實驗，只見他拿出三根粗細不一的管子，將其同時放在黃色水中，只見管內液面不斷上升直至頂部?！霸谔沼捎跊]有重力的束縛，液體的表面張力會驅動液面不斷上升?！标惗忉屨f。

看似簡單的實驗，實則用途廣泛。劉洋介紹，航空器的燃料貯箱、空間熱管都利用了毛細效應。

“說到燃料管理，如果我們的燃料來回振蕩，產生的沖擊力容易造成危險。如何減少振動帶來的沖擊呢？”鏡頭一轉，一顆紫色的水球立在大家的眼前，劉洋將一個空的注射器對水球快速噴出空氣，水球劇烈振動。隨即，她向水球內加入了一個空心鋼球，只見鋼球并沒有穿透水球，仿佛有黏性一般，鋼球被穩(wěn)穩(wěn)包裹在水球內。劉洋再次向水球發(fā)起沖擊，水球的振動幅度明顯變小了，好像變“懶”了一樣，令現場同學們嘖嘖稱奇。

平時在地面，人們普遍使用的是較短的吸管，若是吸管太長，就需要比較費力才能喝到水。“講到現在，我覺得有些口渴了?！眲⒀箅S即給大家展示了一種有趣的喝水方式——在微重力環(huán)境下，她用一根長達2米的吸管輕輕松松就喝到了芒果汁，真是令人大開眼界！

課堂上，“神奇”的實驗還在輪番上演。陳冬拿出“T”字形的扳手，并將其放在空中旋轉起來，只見小扳手自己開始了“翻身”，一會兒頭朝上，一會兒頭朝下，另一個小扳手也“頑皮”地時而左轉時而右轉，不停地調頭。

“這是蘇聯(lián)航天員賈尼別科夫在空間站中偶然發(fā)現的，所以也叫賈尼別科夫效應，研究發(fā)現這個現象與扳手的旋轉方式和它質量的分布有關系?！标惗χf，“這個現象在地面不太容易看到，但是在太空中就是小菜一碟?！?

“天地實驗條件的最大不同是什么？就是長期微重力?！敝袊教靻T科研訓練中心助理研究員石玉生告訴記者，在選擇實驗項目的時候，天地實驗的現象差異一定要顯著，“希望激發(fā)同學們對日?，F象的思考，燃起對科學研究探索的熱情，起到更好的科普效果?！?

 課堂上感受“豐收”的喜悅

“在不久前的中秋節(jié)，我們品嘗了由蔡旭哲老師親手種植的生菜，味道美極了！”說到植物，陳冬興致盎然地與同學們分享了擬南芥的生長狀態(tài)，并戴上空間站首個混合現實眼鏡，在科學手套箱內開始直播擬南芥樣本的采集操作。

透過鏡頭畫面，同學們以陳冬的視角看到了6個種植孔里不同狀態(tài)的擬南芥，有的已經開花了?！伴_啟拍照”“發(fā)送圖片”“顯示引導”……隨著陳冬一聲聲口令，眼鏡自動完成拍照，并將其傳給地面的科學家。接著，他將樣本容器打開，剪下一部分擬南芥放入，珍貴的樣品采集完畢。

為什么選擇擬南芥在太空進行種植？石玉生解釋，作為“模式生物”，擬南芥就像植物中的“小白鼠”，科學家可以通過它開展很多實驗，得出的結論能很方便推廣到與其相似的植物上。

“在生命生態(tài)實驗柜里，除了住著‘小南’，還培育了水稻。同學們猜出水稻在哪個‘房間’了嗎？”劉洋笑瞇瞇地將經過70多天生長的水稻從柜中取出，黃色的水稻植株長勢喜人。在實驗過程中，他們還發(fā)現了一個奇特的現象——剛萌發(fā)的水稻葉尖上有晶瑩的小水滴，劉洋解釋，“這就是水稻的吐水現象，在微重力環(huán)境中更容易觀察得到?！?

“非常期待能夠在空間站收獲我們自己種植的糧食，說不定在不久的將來，在月球甚至火星，我們都能實現袁隆平院士的禾下乘涼夢?！标惗难劾锍錆M了希冀。

天地互動精彩延續(xù)

精彩的課堂時間過得飛快，課后的天地互動環(huán)節(jié)依舊精彩紛呈。

“太空中沒有上下左右，并且感受不到重力，為什么擬南芥和水稻的根還能向下扎到土壤盒的土壤中？”面對這個有趣的提問，劉洋解釋，這是因為植物不僅具有向重性，還有向水性，土壤含有充足的水分，所以擬南芥和水稻的種子在萌發(fā)時就會向含有水的土壤生長。

“生命生態(tài)柜是動植物的‘太空旅館’，以后還會有什么樣的動植物住在太空旅館里面呢？”

“太空中的生長周期和在地球上相比有何不同？”

“地球上的機械鐘和電子鐘在太空中還能正常使用嗎？” …………

 隨著互動的不斷深入，同學們的提問熱情高漲。

“在太空中種植，植物能接受充足的光照嗎？這個照明是艙內提供的燈具的照明，還是太空的自然光呢？”河南地面課堂的學生提問后，陳冬笑著感嘆“已經好久沒有曬過太陽了”。劉洋則為這位同學解答了疑惑：“問天艙的植物是在實驗柜里培養(yǎng)的，無法接受太陽光照射。不過實驗柜里配置了人工光源，通過調控光源的強度和光譜，可以為植物提供充足的光照，滿足生長發(fā)育要求?！?

“在空間站中是否會感受到顛簸，是否可以看見其他航天員或者衛(wèi)星呢？”

“在太空沒有重力和氣流的影響，另外空間站里還有非常多設備來保障它穩(wěn)定運行，所以我們的‘太空家園’非常平穩(wěn)，一點顛簸的感覺也沒有。”陳冬說，由于每個航天器都有獨立運行的軌道，相互間距離非常遠，所以很難用肉眼看到，“但我知道在浩瀚的宇宙中也有我們的國際同行們，在國際空間站中飛行，我們都在和平探索太空，造福人類?！?

有同學好奇“在宇宙中看到的地球有幾種顏色，您看到最美的一幕是什么”，蔡旭哲回答得頗為詩意：“當進入陽照期，也就是地球有太陽照射的時候，蔚藍的海洋，黃綠相間的陸地，披著積雪的山脈和大片的黃色山坳都清晰可見，還能看見大氣層中飄浮的片片云彩?！?

而在現場，也有同學提問如何成為一名合格的航天員。陳冬鼓勵同學們“堅定理想，認真學習，好好鍛煉身體”，“我們在空間站等你來出差”。

到了分別的時刻，3名航天員依次寄語——

陳冬說：“不久后我們的夢天實驗艙就要發(fā)射入軌，到時我們將見證中國空間站全面建成的歷史時刻，非常期待同學們在未來可以把我們的太空家園建設得更好?！?

蔡旭哲說：“同學們，強盛的祖國讓我們每個人都有實現自己夢想的機會，希望大家踔厲奮發(fā)，篤行不怠，勇敢追夢，把自己的努力匯聚到實現中國夢的偉大歷程中?！?

“同學們，我們有幸生活在這樣一個偉大的時代，希望你們心懷山海，眼有星辰；仰望星空，腳踏實地，共同創(chuàng)造更加精彩的未來。”劉洋笑盈盈地說。

“科學與太空相互碰撞，知識與奇妙完美結合，盡在天宮課堂?！标惗f。

趣味十足的“天宮課堂”也讓同學們收獲滿滿，喜歡種花養(yǎng)草的北京黃城根小學的張孫文洋對植物生長研究項目印象深刻，“我真高興空間站的植物養(yǎng)得這么好，希望以后能去空間站做種植實驗”。對科研十分感興趣的中國科學院附屬實驗學校學生張許浩說：“非常振奮，我要腳踏實地學好知識，希望以后能為中國空間站貢獻自己的力量！”

《光明日報》（ 2022年10月13日 04版）

編輯：月兒