《第九所》这节网课的高度可能是很多人都达不到的
半年前,各位研究员绝不会想到有一天自己还能感受到被网课支配的恐惧。学生们上起了网课,老师们当起了“主播”,一到上课时间大家就相聚在直播间。
你永远不知道屏幕那端的老师或者学生究竟在干啥,给你直播的老师可能在炒菜,在敷面膜,甚至在环游太空……可别说,还真的有人在环游太空的时候给大家“上网课”!
2013年的今天,在距离地面300多公里的天宫一号里,中国女航天员王亚平进行了我国首次太空授课,课时51分钟,全国8万余所中学、6000多万名师生收看了这节“太空网课”。
▲王亚平正在进行太空授课
(图源:新华社)
1、硬核备课,连接天地
既然是上课,那就不能不备课,这次太空网课的备课可不容易。天宫一号距地球三百多公里,从上课到下课,天宫一号能绕地球飞半圈多,要和它保持不间断的视频通讯,一般的技术都不行,得用到中继卫星。
▲没有中继卫星的话,航天联络站也是会找丢卫星的~
中继卫星被称为“卫星的卫星”,它擅长大量的数据传输,能够担任航天器与航天器之间、航天器与地面站之间的桥梁。我国的中继卫星有个非常形象的名字——天链。在这次太空授课中,天链的数据中转站传送着双向实时的授课画面,它就是那条链接天地的通道。
▲太空授课右上角标有“天链”
(图源:bilibili)
太空授课的上课时间选在了上午10点,因为在这段时间里,天宫一号离地面站点最近,天地通信效果最好,画面和声音都能十分清晰。
而除了技术,教具要求也十分苛刻,太空授课的实验教具都不能带磁性,以免影响其他设备工作。
教具准备妥当,主讲教师又准备得怎么样了?非教师出身的航天员王亚平表示,经过长时间反复多次的备课和试讲,她都可以去参加播音员考试了。
▲太空授课主讲人王亚平
(图源:中新网)
2、学好数理化,航天科研不用怕
充足备课带来的结果就是这节太空网课干货满满,邱小姐来帮大家提炼一下其中的精华,这些知识对大家在基地的研究可大有帮助。
太空网课的第一个实验展示了太空中测量质量的方法,助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置。松手后,拉力使弹簧回到初始位置。这样,就测出了聂海胜的重量。
▲太空质量测量示意图
(图源:百度百科)
这体现了牛顿第二定律,这个原理在航天中有着十分广泛的应用。比如我们的火箭在发射时,燃料的消耗会带来质量的变化,这可能会影响到轨道控制的精确度。这时就可以打开推进器,利用加速度计测量航天器的加速度,从而计算出航天器当前的质量。
▲《第九所》中的三种火箭推进器
其实除了能够帮助技术人员时刻获知航天器的质量,推进器还有一个重要的作用就是给火箭提供推动力。在《第九所》的火箭试飞玩法中,火箭要想飞得更高,没有足够的推动力可不行。
如果科研员们不清楚推进器的作用,在组装火箭时选择了不合适的推进器,那你的小火箭可能就要从天上掉下来了,就像这样:
另外,在这堂课上还做了一个实验,用手轻推陀螺,陀螺竟然翻滚着向前,行进路线变幻莫测。但如果是用手“抽”一下陀螺,再用手轻推,陀螺就会沿着固定的轴向向前飞去。
▲太空陀螺运动示意图
(图源:百度百科)
这就用到了角动量守恒的原理,在没有外力作用的情况下,陀螺的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变。这个原理也能应用于航天,帮助我们对航天器进行精确的姿态和轨道确定。
▲卫星的运转也用到了角动量守恒
从太空回来之后,王亚平收到了很多孩子的来信,很多信的末尾都提到,他们想做一名航天员,探索美丽的太空,做一个对国家、对社会有用的人。短短50多分钟的太空授课,在众多孩子心中埋下了航天梦的种子。
太空探索永无止境,需要一代一代人的持续接力。或许这些怀揣梦想的孩子中,会有几个走得比现在更远,看到更多太空景象,探索更深奥的宇宙秘密。
航天梦并不遥远,或许只是一段指尖的距离,来《第九所》,你也可以组装火箭、发射卫星、探秘宇宙。