“天宫课堂”再度开课!3月23日下午,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站顺利开讲,这是中国空间站第二次太空授课,也是中国航天员第三次进行太空授课。失重的授课环境下,不少原本在地球上只能靠想象或者计算机模拟来完成的实验画面,在太空中真实“上演”,让听课学生大呼“神奇”。 ■ 据《扬子晚报》
A 液桥演示实验
太空中,纯水能当“糨糊”用?
在液桥演示实验中,观众们看到:同样是在两块塑料板上各滴一滴纯水,然后将塑料板滴上水的一面合起来再分开,空间站里的两块塑料板就像被水“粘”起来了一样,两滴水滴之间稳稳地连接在一起,地球上的两块塑料板,则迅速被分开。
到了太空中,纯水都能当“糨糊”用?这个实验要展示的,其实就是重力对液体表面张力的影响。南京航空航天大学理学院副院长李晋斌教授告诉记者,“液桥”是一个物理学概念,指的是连接两个固体表面的一段液体。液体存在着表面张力,它就像一层“弹性薄膜”一般,维持着液桥的表面形态。在地球上,由于受到重力的影响,液桥的表面张力无法承受下面塑料板的重量,因此会迅速“垮塌”,具体的呈现形式就是我们见到的两块塑料板迅速分开。但在太空中,因为失重原因,所以液桥不会迅速垮塌,能够稳稳地将两块塑料板粘起来。
B 太空抛物实验
长期失重环境下,甚至会“重力健忘”
其实,太空中的“抛物”更像是“推物”的过程。观看了“天宫课堂”的读者不难发现,王亚平抛出冰墩墩玩具后,冰墩墩几乎是以匀速的姿态,以水平状态奔向了另一头的航天员叶光富。同样,叶光富回抛冰墩墩时,冰墩墩的“空中姿态”也是如此。这与我们在地球上常见的“抛物线”有很大的区别。
李晋斌教授告诉记者,我们在地球上之所以抛物都是一条弧线,最根本的原因还是空气阻力和重力的“捣蛋”。为了努力让物品抛得尽可能远,我们只能在抛出物品时,努力向斜上方扔,这样给物品的“空中飞行”留下足够的重力下坠空间。“其实,冰墩墩在太空失重环境下也不算完全匀速,会有一点点阻力,但阻力会非常小。”
南航航天学院闻新教授告诉记者,从太空返回地球的航天员会有一种常见的经历:掉落日用品。因为太空生活的习惯使他们总是期望物体离开手后会飘浮在原地。如某些航天员将物体扔向他人,经常用力过小,使得物品掉到地面上,于是他们才会意识到地球重力需要他们使出更大的力气。茶杯、牙膏管和笔都是因航天员的“重力健忘症”而经常损坏的物品。刚返回地球的航天员似乎都要重新适应这个星球的景象,他们会觉得重力太强,甚至在说话时都能感觉到嘴唇和舌头的重量。
太空里“忍住眼泪”其实有点危险
本次“天宫课堂”的授课中,特地安排了天地互动环节。记者特邀南京航空航天大学航天学院闻新教授,对孩子们感兴趣的互动话题作了补充解读——
闻新教授告诉记者,在太空中,因为没有重力,眼泪不会像在地球上那样掉下来。相反,如果航天员哭泣,眼泪就留在那里,清理起来会有点疼。
加拿大航天员克里斯·哈德菲尔德在国际空间站里做过一个流泪实验,因为他不能想流泪就流泪,所以他将水喷到眼睛上,当作泪水。从他的实验中可以看出,随着他喷的水越多,他眼睛上附着的水球就越大,而且不会往下掉。他说道:“除非眼泪被蒸发掉,或者流到脸颊上,或者你用毛巾擦掉它,否则它会一直存在于你的眼睛里边。”这种情况在太空中非常危险,会引发危险事故。因为如果眼泪体积较大,在失重的状态下,容易引发空间站电气设备事故,从而对航天员的人身安全造成伤害。