“天宮課堂”第二課開講!“冰墩墩”演示牛頓定律
2022年3月23日15時40分,“天宮課堂”第二課在中國空間站開講。在約60分鐘的授課中,神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富相互配合進行授課,這也是中國航天員第三次進行太空授課。
2021年12月9日,神舟十三號乘組就進行了首次太空授課,精彩而豐富的課堂,讓許多人留下了深刻的印象。
本次“天宮課堂”活動繼續採取天地對話方式進行,航天員在軌演示太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗,介紹與展示空間科學設施。除了講解實驗背後的科學原理,航天員在這次天宮課堂中,還回答了地面同學的提問,滿足了孩子們對空間科學知識的好奇。
太空拋物實驗,冰墩墩出境
作爲盲盒被帶上中國空間站,在北京冬奧會之際,神舟十三號乘組航天員們拿到冰墩墩讓他們高興不已,這次也邀請了這位“特約嘉賓”,參與到課堂裏,用來演示牛頓定律。
王亞平老師首先讓冰墩墩翻了幾個跟頭,然後拋出冰墩墩,我們看到在太空,它並不會像地球上一樣下落,而是沿原有方向勻速前進。
太空“冰雪”實驗
大家都知道,只有溶液達到飽和狀態,纔會出現結晶沉澱。如果溶液未達到飽和狀態,它會繼續溶解,不會結晶。
太空“冰雪”試驗,演示了失重狀態下過飽和溶液結晶現象。過飽和乙酸鈉溶液形成液體球,快速結晶過程中會發出大量熱量,液體球結晶外觀像“冰球”實爲“熱球”。
在生活中,用白醋和小蘇打調好配比也會讓液體結晶。
液橋演示實驗
在太空和地面上液體的張力是不同的。此前王亞平老師已經用過許多方法展示過太空裏的液體張力,這次她拿了兩個有水球的液橋板,將它們合住再拉開,發現在微重力環境下,液體的張力足以維持住兩個物體之間的水,拉成約10cm的“橋”。
由於空間站是微重力環境,在地面上因重力因素無法獲得較長穩定液橋,液橋長度不會超過5mm。地面上外加高電壓可形成去離子水液橋。
水油分離實驗
我們發現在失重環境下水油分層現象消失。想要讓水油分離,則需要通過旋轉帶來離心力,類似地面重力讓水油分離。
在試驗後,航天員還回答了地面同學提到的一些有趣的問題。
空間站裏的時序是如何設置的?
空間站90分鐘繞地球一圈,但天宮裏還是用的北京時間。
太空裏看到的月亮和地球上有什麼不同?
因爲太空裏沒有大氣層的干擾,所以看到的月亮比地球更亮更大。
空間站裏能把水燒開嗎?
空間站裏水是燒不開的!
在太空裏,空間站會受到阻力嗎?
雖然運行軌道非常高,但空間站在太空裏是會受到阻力的,所以空間站需要有動力才能維持空間站的運行軌道。
地面可直接操作得到實驗數據嗎?
實驗數據可實時下傳到地面科學家手裏。