“天宮課堂”再度開課!3月23日下午,神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站順利開講,這是中國空間站第二次太空授課,也是中國航天員第三次進行太空授課。失重的授課環(huán)境下,不少原本在地球上只能靠想象或者計算機模擬來完成的實驗畫面,在太空中真實“上演”,讓聽課學生大呼“神奇”。
A 液橋演示實驗
太空中,純水能當“糨糊”用?
在液橋演示實驗中,觀眾們看到:同樣是在兩塊塑料板上各滴一滴純水,然后將塑料板滴上水的一面合起來再分開,空間站里的兩塊塑料板就像被水“粘”起來了一樣,兩滴水滴之間穩(wěn)穩(wěn)地連接在一起,地球上的兩塊塑料板,則迅速被分開。
到了太空中,純水都能當“糨糊”用?這個實驗要展示的,其實就是重力對液體表面張力的影響。南京航空航天大學理學院副院長李晉斌教授告訴記者,“液橋”是一個物理學概念,指的是連接兩個固體表面的一段液體。液體存在著表面張力,它就像一層“彈性薄膜”一般,維持著液橋的表面形態(tài)。在地球上,由于受到重力的影響,液橋的表面張力無法承受下面塑料板的重量,因此會迅速“垮塌”,具體的呈現(xiàn)形式就是我們見到的兩塊塑料板迅速分開。但在太空中,因為失重原因,所以液橋不會迅速垮塌,能夠穩(wěn)穩(wěn)地將兩塊塑料板粘起來。
B 太空拋物實驗
長期失重環(huán)境下,甚至會“重力健忘”
其實,太空中的“拋物”更像是“推物”的過程。觀看了“天宮課堂”的讀者不難發(fā)現(xiàn),王亞平拋出冰墩墩玩具后,冰墩墩幾乎是以勻速的姿態(tài),以水平狀態(tài)奔向了另一頭的航天員葉光富。同樣,葉光富回拋冰墩墩時,冰墩墩的“空中姿態(tài)”也是如此。這與我們在地球上常見的“拋物線”有很大的區(qū)別。
李晉斌教授告訴記者,我們在地球上之所以拋物都是一條弧線,最根本的原因還是空氣阻力和重力的“搗蛋”。為了努力讓物品拋得盡可能遠,我們只能在拋出物品時,努力向斜上方扔,這樣給物品的“空中飛行”留下足夠的重力下墜空間。“其實,冰墩墩在太空失重環(huán)境下也不算完全勻速,會有一點點阻力,但阻力會非常小。”
南航航天學院聞新教授告訴記者,從太空返回地球的航天員會有一種常見的經(jīng)歷:掉落日用品。因為太空生活的習慣使他們總是期望物體離開手后會飄浮在原地。如某些航天員將物體扔向他人,經(jīng)常用力過小,使得物品掉到地面上,于是他們才會意識到地球重力需要他們使出更大的力氣。茶杯、牙膏管和筆都是因航天員的“重力健忘癥”而經(jīng)常損壞的物品。剛返回地球的航天員似乎都要重新適應這個星球的景象,他們會覺得重力太強,甚至在說話時都能感覺到嘴唇和舌頭的重量。
太空里“忍住眼淚”其實有點危險
本次“天宮課堂”的授課中,特地安排了天地互動環(huán)節(jié)。記者特邀南京航空航天大學航天學院聞新教授,對孩子們感興趣的互動話題作了補充解讀——
聞新教授告訴記者,在太空中,因為沒有重力,眼淚不會像在地球上那樣掉下來。相反,如果航天員哭泣,眼淚就留在那里,清理起來會有點疼。
加拿大航天員克里斯·哈德菲爾德在國際空間站里做過一個流淚實驗,因為他不能想流淚就流淚,所以他將水噴到眼睛上,當作淚水。從他的實驗中可以看出,隨著他噴的水越多,他眼睛上附著的水球就越大,而且不會往下掉。他說道:“除非眼淚被蒸發(fā)掉,或者流到臉頰上,或者你用毛巾擦掉它,否則它會一直存在于你的眼睛里邊。”這種情況在太空中非常危險,會引發(fā)危險事故。因為如果眼淚體積較大,在失重的狀態(tài)下,容易引發(fā)空間站電氣設備事故,從而對航天員的人身安全造成傷害。
據(jù)《揚子晚報》