面对浩瀚的宇宙,我们都是学生。神舟十号飞船出征之前女航天员王亚平意味深长的话语,一直萦绕在人们的耳畔。作为中国首位太空教师,6月20日,她赫然站在了最高的讲台上。
2011年9月,在天宫一号目标飞行器升空之前,关于太空授课的想法已经开始酝酿。随后,这一创意被多次讨论,并于2012年神九发射前被采纳。当年11月初,太空授课活动被正式列入神十飞行大纲。此后,来自不同领域的航天人、科学家、教育工作者广泛参与其中,设计实验内容、准备教案、研制教具。神十乘组出征之前,航天员们参与的正式天地授课演练不下5次。
这是一次绝无仅有的授课活动。其意义不仅仅在于王亚平所站讲台的高度以及我国青少年因此得到的太空知识,更在于它向世界传递了我国在航天科技方面的独特探索。正如此次太空授课围绕微重力这一太空科学重大命题所设计的实验活动,既是航空科技的基础,也一直是各国太空科技竞赛的主题。
在距离地面300多千米的天宫一号上,6月20日上午,航天员王亚平变身亚平老师,进行了中国首次太空授课。来自北京16所学校的335名学生,用热烈掌声欢迎他们的亚平老师。与此同时,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。
亚平老师讲解牛顿第二定律,用天宫一号上的质量测量仪现身说法。他们从舱壁上打开一个支架形状的装置,聂海胜把自己固定在支架一端。王亚平拉开支架,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。
演示完质量测量,王亚平又取出一个物理课上常见的实验装置——单摆。王亚平沿切线方向轻推小球,奇妙的现象出现了,小球开始绕着T形支架的轴心做圆周运动。接下来的陀螺试验显示,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。
本次太空授课最令学生感到震撼的是失重环境下液体表面张力的演示。王亚平也吊足了学生们的胃口,用见证奇迹的时刻来引发更大期待。她把一个金属圈插入装满饮用水的自封袋中,慢慢抽出金属圈,便形成了水膜。轻轻晃动金属圈,水膜也不会破裂。王亚平利用水膜造了一个大水球,并向水球内注入空气,在水球内形成两个球形气泡。随后,奇特的现象发生了,两个气泡各自游移,并未融合。
在提问环节,史家小学四年级学生邱甜的提问,则将现场带入了童趣的幻想:星星会闪烁吗?能看到UFO吗?这真是个奇妙的问题。王亚平微笑着说,他们没有看到过UFO,由于航天器脱离了大气层,没有光的散射,所以看到的星星格外明亮,但是不会闪烁。告诉大家一件奇妙的事情,我们每天可以看到16次日出,因为我们每90分钟绕地球转一圈。同学们听到亚平老师的描述,非常震惊。
时针指向10:50,王亚平以一句飞天梦永不失重,科学梦张力无限结束了首次太空授课。
中科院专家解读实验原理,神十航天员王亚平在太空授课中所做的5项科学实验,瞄准的是微重力环境下物体运动的两种特性——测质量、单摆运动以及陀螺的动态与静态实验,展示的是失重环境中的刚体动力学特性;水膜及水球实验,展示的是失重环境中液体表面张力作为主导因素的奇异特征。
此次太空授课活动,由中国载人航天工程办公室联合教育部、中国科协共同主办。然而,据记者了解,太空授课从仅是想法到成为现实,也是几经倡议的结果。原来,2011年9月天宫一号目标飞行器成功升空后,中国科协曾率先倡议开展太空授课活动;2012年6月神九发射前,中国科协再度倡议,并与载人航天工程主管方一拍即合。
太空授课结束后,王亚平在天宫一号上给世界第一位太空教师、美国前宇航员芭芭拉·摩根发了一封电子邮件。邮件中,王亚平这位中国首位太空教师,向她的前辈描述了自己与亿万中国学生一起分享了太空的神奇和美妙的体验。
正如航天员王亚平说: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。