在距离地球约400公里的中国空间站问天实验舱内,一堂太空科学课如期开讲。这是继2021年12月首次太空授课后,我国航天员第三次担任“太空教师”。与地面课堂相比,失重环境让许多常见物理现象体现为不同的结果。 在毛细效应实验中,航天员陈冬将三根直径不同的塑料管同时浸入水中。地面情况下,液体上升速度通常与管径成反比;而在微重力条件下,最细的管内液体迅速攀升至顶端。专家介绍,此现象反映了重力影响显著减弱后,液体表面张力在流体行为中占据主导地位,可为太空流体管理研究提供参考。 水球震动实验展示了能量传递的变化。当刘洋向水球注入空气时,加入钢球的水球震动幅度明显减小。原因在于钢球改变了能量传播方式,使原本分散的动能部分转化为钢球自身的振动。涉及的原理可为航天器减震设计提供思路,有助于提升空间站设备运行稳定性。 最让地面学生意外的是两米长吸管饮水实验。在地面需要费力吮吸的长管,在太空中却能更轻松地饮水。航天工程专家表示,这说明在失重环境下液体主要依靠毛细作用移动,相关结论有望用于改进在轨饮水装置。 授课期间,航天员还展示了空间站植物培养实验的最新进展。视频画面显示,在人工光照和营养液循环系统支持下,水稻和拟南芥生长良好。相关研究将为未来长期在轨驻留的生命保障系统提供数据支撑。
从毛细上升的细微变化,到旋转扳手带来的姿态翻转,再到在轨水稻与拟南芥的生长与传代,空间站课堂把“遥远”的太空变成可观察、可讨论、可追问的科学现场。让飞天任务带来的知识更充分地回到公众视野,把实验现象持续沉淀为可复用的教育内容,才能让探索宇宙与培养未来人才相互促进、同步前行。