太空授課教具重達2.9公斤

　　太空授課教案組金聲老師介紹說，太空授課計劃其實在一年前就在籌備了，本想神舟九號的時候就進行，但神九升空時間較短，而且神九的主要任務是對接任務，所以太空授課計劃最終在神十實現。

　　從去年9月開始，太空授課教案組就開始廣泛征求各方面意見，確定實驗計劃。今天在天宮一號中呈現的幾個實驗，都是經過反復推敲、精挑細選的。“實驗的選擇主要考慮到科普性、可視性、教育性和可實施性四個方面。最終確定演示失重環境中的力學原理和液體表面張力。”

　　金聲老師說，在航天史上，太空授課此前只進行過一次，是2007年美國宇航員芭芭拉·莫根進行的，那是為了完成1986年挑戰者號沒有完成的計劃。此次神十的太空授課是人類航天史上的第二次太空授課，也是收看人數最多的一次太空授課。

　　“可以申請吉尼斯世界記錄了。”金聲老師說，“太空授課的科普意義非常重大。在神十這樣重大的國家項目中，特意安排這樣的課程，可見國家對科普教育的重視。大家都知道，要往太空帶物品，不是斤斤計較，而是克克計較。但是這次為了進行太空教學，帶上天宮一號的‘教具’總重量是2.9公斤。航天員的時間是分秒必爭的，但太空授課時間用了整整45分鐘。‘聽說’和‘親眼看見’是有很大不同的。孩子們看到失重環境中的各種奇妙現象，會對科學產生興趣，會用新的思維方式去考慮問題。所以說，太空授課意義非凡。”金老師用十二個字總結：不一樣的世界，不一樣的感受。

　　課堂感受

　　“航天員真是全才”

　　師大附中高一年級錢學森班的毛思銳得到了珍貴的互動機會，她提出的“太空垃圾”問題得到了航天員的解答。

　　毛思銳覺得非常幸運，她說自己以前就對太空垃圾問題很關注。她曾經看過一個報道，說一個直徑10厘米的太空垃圾就有可能報廢一個航天器，有的太空垃圾還有放射性，所以危害很大。這次得到航天員王亞平的回答，毛思銳滿臉喜悅。她說，這堂課中奇妙的內容太多，最讓她感到神奇的是“水膜變成水球”，“我終于理解為什么那么多人愿意花幾十萬美元去太空旅行了，太空真是神奇的地方！”

　　來自史家小學的四年級學生周不比說：“水膜實驗太有趣了！這個實驗跟魔術一樣，我覺得劉謙也變不出來這樣的魔術吧。”

　　人大附中一名高二女生問了水的回收利用問題，她說，自己一直很關注環保，所以對水的循環利用很關心。“今天太空授課的很多原理以前也學過，但沒有見過這么生動的實驗。這樣的機會太難得了。”

　　太空授課地面課堂的主持教師，101中學的史藝老師介紹說，自己春節前就得到消息，知道有可能跟航天員合作講課。“心情特別激動，畢竟航天員對我們來說是既神秘又神圣的。”史老師專門為授課準備了紅色的正裝，她七歲的兒子不太明白什么是太空授課，一直興奮地說：“媽媽要給航天員講課啦！”

　　史老師說，與航天員的接觸從3月份就開始了，老師們向航天員們介紹了學生的物理知識儲備情況，但并沒有對授課內容進行指導。“看到王亞平講課那么有條理，實驗安排得那么豐富，演示得那么清楚，我覺得航天員真是全才！” 

　　課外問答

　　航天員太空授課，勾起了不少網友的求知欲。對于神秘的太空，網友們紛紛提出了自己的疑問。今天太空授課時，對航天員老師沒有解答的問題，北京大學地球與空間科學學院教授、著名航空航天專家焦維新給出了參考答案。

　　1鋼鐵如果在太空中融化了，如果加上一些氣體進行混合，會制造出像海綿一樣的鋼板嗎？

　　新材料實驗一直是太空實驗的重要內容，不過此次神十太空實驗的項目主要是一些“無人照料實驗”，如種子發芽等生物實驗。至于類似融化鋼鐵這樣的實驗，是需要高溫爐等設備，需要有人隨時照料的實驗。這類實驗在未來的航天飛行中會有涉及。以后有關半導體、晶體合成以及冶金等都會成為太空實驗的項目。 

　　2航天員在失重狀態下怎么上廁所？小便會回收變成飲用水嗎？

　　從神六開始，就有太空馬桶了。天宮一號上有“大便收集器”和“小便收集器”兩種設備。因為生理結構不同，“小便收集器”還分男女兩款。太空馬桶的外形與人臀部的形狀吻合，使用時密封性能很好。在太空中水是無法流動的，因此，航天器內的馬桶都是抽氣馬桶，靠氣流將大小解帶走。航天員上廁所時，臀部緊對著馬桶，使馬桶內完全密封才能大小解。大小解后，排泄物被氣流吸走，收集后處理。

　　目前我國的航天器上，不會將小便處理成飲用水。但國外有些航天器上，確實會將尿液過濾凈化、消毒，再轉化成航天員的飲用水、生活用水和工作用水。

　　3為什么航天員坐飛船升空時，每個人都拿了一沓紙而不是平板電腦呢？

　　飛船進入外太空之后，會成為失重環境，艙內的物體會飄浮起來。之所以用紙而不是平板電腦，可能是出于安全的考慮，怕平板電腦飄起來碰傷人，對航天員的安全不利。

　　4在太空對于時間的感覺如何？會覺得時間過得特別快嗎？“天上一天，地上十年”的說法有道理嗎？

　　航天員在太空中度過的時間和在地球上是沒有差別的。只有當飛行器速度接近光速時，時間、空間、質量等才會發生變化。現在的航天器遠達不到那樣的速度。

　　如果說感受的時間不同，可能是指在太空上白天和黑夜的周期跟地球不一樣。神十繞地球一周的軌道周期大約是90分鐘，所以在24小時之內，神十航天員可以看到16次日出日落。但這并不是真正意義上的“天上一天，地上十年”。這就好像你坐飛機去美國，會有時差，但并非你比別人多過了一天時間。

　　5天宮一號的空氣質量如何？航天員是如何在其中解決氧氣的？天宮一號是否可以打開通風窗戶換換屋內空氣？

　　天宮一號飛行器全長10.4米，最大直徑3.35米。在這么狹小的空間內，三名航天員要進行科學實驗，還要生活起居，如果沒有空氣交換設備，肯定是不行的。但換氣的方式并非“開窗通風”。天宮一號有一套專門的供氧設備，隨時為艙內補充氧氣，同時還要將艙內的有害氣體吸附干凈，保持空氣的質量，并保證艙內壓力為一個大氣壓。

　　6太空中難免有太空垃圾，如果飛行器在太空中遇到太空垃圾該怎么辦？

　　太空中的確有垃圾，但對此也是有處理預案的。大塊的太空垃圾一直都是地面的監測項目之一，每塊太空垃圾都有自己的編號。對那些可能威脅飛行器的太空垃圾不僅有跟蹤數據，還有理論模型。如果經過計算發現太空垃圾會與飛行器遭遇，地面控制中心會發出指令，讓飛行器變軌躲避太空垃圾。

　　7眾所周知，宇宙中有大量的宇宙射線，像太陽風什么的，如果人體長期暴露在宇宙射線下的話對健康的危害很大。那么航天員們怎么解決這些問題啊？

　　太空中有較強的電磁輻射，但帶電粒子并不多，因為帶電粒子需要有引力才能捕獲，所以只存在于地球大氣層。航天員在太空飛行器中不用擔心電磁輻射，因為飛船本身是有屏蔽功能的。航天員出艙活動時要穿太空防護服，太空服會保護他們不受宇宙射線的傷害。

　　8航天員在太空的作息時間是怎樣的？

　　神十的航天員是不需要“加班”的，他們的作息時間還是按照地球上的北京時間進行。在睡眠區會有厚簾子用來遮光、隔音，天宮一號上有音樂鬧鐘，航天員可以設定叫醒時間，在音樂聲中起床。