材料一:
2013年6月20日,神舟十号航天员王亚平在距高地面三百多公里的“天宫一号”上,给全国的中小学生进行了首次生动的太空授课。在40多分钟的授课过程中,她开展了物体运动特征和液体表面张力两方面的物理实验,包括陀螺演示、单摆运动展示、水膜演示、水球演示、质量测量等,激发了无数青少年对科技、航天领域的兴趣。
材料二:
2021年12月9日,“天宫课堂”第一课正式开讲,这是时隔8年之后,中国航天员再次进行太空授课。“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富演示了微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等神奇现象,并讲解了实验背后的科学原理。学生们与“太空教师”隔空共做实验,体验了太空与地面环境的差别。此次太空授课活动进行了全程现场直播,在中国科技馆设地面主课堂,在广西南宁、四川这川、香港、澳门分设4个地面分课堂,共有1420名中小学生代表参加了现场活动。
9日下午3点40分,当稳定清晰的画面和清脆响亮的声音从九天之外传来,中国科技馆内直播授课地面课堂爆发出热烈的掌声。与此同时,神舟十三号乘组也能通过空间站内的液晶屏幕,清楚地看到地面课堂内孩子们的一举一动,并实时进行“天地对话”。同学们与航天员之间的沟通延迟程度很小,对话几乎是“无缝衔接”。在“天”与“地”顺畅连通的背后,是中国航天人的密切配合协作。
航天科技集团五院空间站系统测控与通信分系统主任设计师易予生介绍,此次天地授课基于我国天链中继系统,采用高速双向音视频传输,以天地对话等互动形式开展,舱内采用多台高清摄像机通过中继高速链路将高清视频实时传送至地面,地面上行两路高清图像送至舱内显示器,从而实现双向视频传输。
材料三:
在太空课堂中,除了进行失重条件下的物理科学实验外,还经常开展一些生物实验。例如,2003年美国“哥伦比亚号”航天飞机开展了一项太空蚂蚁实验,目的是了解太空失重环境对蚂蚁的行为和筑巢有什么影响。又如太空蛋白质晶体生长实验是载人航天活动中的重要项目,各国都很重视。其实验结果已促使全球许多制药公司与航天部门合作,以研究治疗癌症、糖尿病、肺气肿和免疫系统失调的药品或方法。
目前,在“国际空间站”上也开展了促进蛋白质晶体增长实验,目的之一是生产大量不同的生物大分子结品,目的之二是让青少年参与500多个蛋白质样本的准备,使学生了解什么是结晶,结晶的分析方法、结晶的先进生物工艺、结晶在医学和生物学研究中的作用。
材料四:
我国曾从全国各地征集的上万份提案中评选出5项由中小学生提出的上天方案,它们是:用胶粘法控制航天飞机舱内垃圾;液态混合物的凝固;微重力环境对草履虫生长和繁殖的影响;失重环境中固液表面间的相互作用;蚕吐丝织茧实验。这5项实验先后登上美国的航天飞机,但最后结局不完全相同。前4项实验中除了草履虫实验由于电池工作寿命限制未获得成功外,其余3个方案都取得很好的结果。最不幸的是第5项蚕宝宝实验,由于“哥伦比亚号”航天飞机在返回过程中失事,中国的蚕宝宝也香消玉殒了。
为了实现学生们的心愿,我国航天部门让蚕宝宝登上中国的第22颗返回式人造卫星。太空蚕回到地面后,学生们与科学家一起分析太空飞行对蚕宝宝和它们后代的影响。这是中国航天器首次搭载由孩子们自己设计的实验,对中国航天科技的发展具有开创性意义。
(上述材料选自2021年12月8日、12月10日《北京日报》,有删改)