据新华社电 “天宫课堂”第二课23日开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站再次为广大青少年带来一堂精彩的太空科普课。

  据中国载人航天工程办公室介绍，在约45分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合，生动演示了微重力环境下太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，讲解了实验现象背后的科学原理，展示了部分空间科学设施，介绍了在空间站的工作生活情况。授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了互动交流。

  这次太空授课活动在中国科技馆设地面主课堂，在西藏、新疆乌鲁木齐设2个地面分课堂。

  后续，“天宫课堂”将持续开展太空授课活动，进行形式多样、内容丰富的航天科普教育。

  “太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富为何需要做科学实验？背后蕴含着哪些科学奥妙？与人类探索浩瀚宇宙又有什么关联？多位专家一一进行解读。

  【现象回顾】这一幕仿佛发生在“魔法世界”：透明的液球飘在半空中，王亚平用一根小棍点在液球上，球体瞬间开始“结冰”，几秒钟就变成通体雪白的“冰球”。王亚平说，这枚“冰球”摸上去是温热的。

  【专家解读】“太空‘冰雪’实验其实就是过饱和乙酸钠溶液形核、结晶的过程，过程中会释放热量。”中国科学院空间应用工程与技术中心研究员张璐介绍，过饱和溶液结晶常常要外界“扰动”，而这个实验的“玄机”就在于小棍上沾有晶体粉末，为过饱和乙酸钠溶液提供了凝结核，进而析出三水合乙酸钠晶体。

  【延伸阅读】在地面上进行结晶实验时，晶体的样子可能因容器形状不相同有很大差异。而在微重力环境中，晶体并不受容器的限制，可以悬浮在半空“自由生长”，这与中国空间站里的无容器材料实验柜相呼应。无容器材料实验柜目前主要有两个用途：一是实现材料在无容器状态下从熔融到冷却凝固的过程，供科研人员收集物性参数进行研究；二是用于特别的材料在轨生长，缩短新材料从实验室走向流水线、走进大众视野的时间。

  【现象回顾】叶光富将水分别挤在两块液桥板上，水球状似倒扣着的碗。液桥板合拢，两个水球“碗底”挨“碗底”；液桥板分开，一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连；王亚平再将液桥板拉远，液桥变得更细、更长，仍然没有断开。

  【专家解读】张璐介绍，微重力环境与液体表面张力是液桥得以成形的根本原因。日常生活中的液桥不易被察觉，比如洗手时两个指尖偶然形成几毫米液柱，再拉远一点就会受重力作用坍塌。而在空间站里，航天员轻松演示出比地面大数百倍的液桥，这在地面上是不可能看到的景象。

  【延伸阅读】液体表面张力是“天宫课堂”中的高频词，天宫一号太空授课、中国空间站首次太空授课做过的水膜、水球实验都阐释了这一原理。中国科学院力学研究所研究员康琦介绍，空间站可以最大限度摆脱地面重力影响，为包括液桥实验在内的流体力学研究创造了良好的条件。

  【现象回顾】王亚平用力摇晃一个装有水和油的瓶子，让水油充分混合，瓶中一片黄色。时间一分一秒过去，瓶中没发生任何变化，油滴仍然均匀分布在水中。叶光富前来助力，抓着系在瓶上的细绳甩动瓶子。数圈后，水油明显分离，油在上层，水在下层。

  【专家解读】“我们都知道地面上油比水轻，平时喝汤的时候看到油花都习以为常。”中国科学院物理研究所研究员梁文杰说，然而在空间站中，情况却大不一样，水和油之所以“难舍难分”、长时间保持混合态，是由于在微重力环境下密度分层消失了，也就是浮力消失了。

  “水油在天上成功分离的原因是，瓶子非常快速地旋转时类似离心机，能够理解为离心作用使得浮力重新出现了。”张璐说。

  【延伸阅读】科研人能借助微重力环境特性开展研究，例如利用密度分层消失，在微重力环境下向熔融合金中注入气体，能够获得航空航天、能源和环保领域的重要材料——泡沫金属。

  【现象回顾】北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”压轴登场，迎来太空之旅的“高光时刻”。王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件，一向憨态可掬的“墩墩”姿态格外轻盈，接连几个“空翻”画出了一条漂亮的直线，稳稳站在了叶光富手中。

  【专家解读】太空抛物实验展示了牛顿第一定律所描述的现象。在空间站中，“冰墩墩”摆件被抛出后几乎不受外力影响，保持近似匀速直线运动。“天宫课堂”地面主课堂授课老师、北京师范大学第二附属中学物理教师张健介绍，地球人眼中物体运动的理想状态，如今得以在太空中一探究竟。

  【延伸阅读】我们为何需要开展在轨科学实验？张璐介绍，目前正在进行的实验项目，一是要揭示微重力环境下的特殊现象，属于从科学角度认识世界；二是通过在轨实验助力地面科学研究，改进工艺水平；三是舱外有高真空环境、辐照、亚磁场等，这些特殊外因对生物体、材料、元器件等影响也是我们要研究的内容；四是进一步探索未知领域，包括暗物质探测、行星起源探索等。问天、梦天实验舱发射升空后，还会有一大批前沿科学实验陆续在中国空间站开展。

  羊城晚报讯 记者蒋隽报道：23日，广东华侨中学高一、高二的1150名同学观看了“天宫课堂”第二课。不少同学表示，“太空教师”做的这些实验让他们对所学的物理知识有了更直观、更深入的理解。

  高一（6）班的高嘉蔚印象最深的是太空抛物实验，他说：“在太空中几乎能忽略的重力环境下，物体朝着被抛出去的方向，做近似匀速直线运动。这使得我很好地理解了在无重力下物体将做何种运动，以及在重力环境下艰难实现的匀变速直线运动的情景。”

  叶沛欣同学则对水油分离实验感兴趣。她说，太空中在微重力条件下，水和油很难自动分离，混在了一起。当宇航员对容器进行高速圆周运动时，由于水和油密度不同，受到向心力的影响也不同，水油再次实现分离。密度较大的水会挤向圆周运动的外侧，油则在内侧。“物理是我最感兴趣的学科，如果未来有机会，我很希望能在航空领域进行深造学习，为我国航空事业贡献力量。”

  羊城晚报讯 记者李钢报道：23日，全国航天科普首席传播专家，中国宇航学会顾问，《太空探索》杂志社原社长、主编田如森接受羊城晚报记者正常采访，他表示，开展太空课堂活动，可以启发孩子们对太空事业的兴趣，对我国未来的航天事业发展意义重大。

  田如森说，当年美国人挑选了一名教师进行培训后，送上太空，开展太空课堂活动，受其启发，自己与运载火箭专家、中国工程院院士龙乐豪商议后，策划了最早的“神舟十号”太空课堂。“最大的目的是启发孩子们兴趣，我们邀请了学校的物理老师、中科院专家，搜集几百种实验方案，从中精挑细选了几个开展授课，并最大限度地考虑是否适合在太空开展。”

  田如森认为，未来，随着新的实验舱上天，可以开展更大型的实验授课活动，还要开展天地对话，发动青少年提供实验想法，这样太空授课的意义会更大。