水球变“懒”、扳手掉头…“天宫课堂”第三课圆满成功！

据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2022年10月12日16时01分，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲为广大青少年带来一场精彩的太空科普课，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。

在约50分钟的授课中，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲生动介绍展示了空间站问天实验舱工作生活场景，演示了微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手等神奇现象，并生动讲解了实验背后的科学原理。此外，航天员还重点介绍了在中国空间站开展的水稻和拟南芥种植研究情况，展示了手套箱剪株操作。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实时互动交流，地面课堂专家也就有关科学问题进行认真解析。

此次活动，在中国科学院空间应用工程与技术中心设地面主课堂，在山东菏泽、河南郑州、云南大理分设3个地面分课堂，约400名中小学生代表参加现场活动。中央广播电视总台对此次活动进行了全程现场直播。

授课活动由中国载人航天工程办公室联合教育部、科技部、中国科协、中央广播电视总台共同主办，北京航天飞行控制中心、中国航天员科研训练中心、中国科学院空间应用工程与技术中心、中国空间技术研究院等载人航天工程参研参试单位提供支持。

空间站建设和运营过程中，“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。中国载人航天工程办公室将持续通过媒体、“学习强国”和载人航天工程官网等平台广泛征集关于“天宫课堂”的创意建议，欢迎社会各界特别是广大青少年踊跃参与。

一起参观新教室 详解问天实验舱4个实验机柜

在问天实验舱里的工作生活都是什么样子的？新的各种实验柜又都有什么作用？

**神舟十四号乘组航天员 陈冬：**问天舱是我们空间站第一个实验舱段，具有完整的环控生保系统和基本生活设施。问天实验舱的睡眠区为我们将来乘组在轨轮换提供保障。

**神舟十四号乘组航天员 刘洋：**问天实验舱睡眠区的方向和核心舱是不同的。核心舱是横向的，而问天实验舱则是纵向的，在地面我们可没办法这样睡觉，但在微重力环境下我们在任意方向睡眠的感觉都是一样的，所以可以根据设计需要来安排我们的睡眠区方向。问天实验舱具备独立支撑乘组在轨生活保障能力，并且有完整的控制系统，如果天和核心舱遇到紧急情况，问天实验舱可以作为整个空间站的核心接管控制。

**神舟十四号乘组航天员 陈冬：**问天实验舱给大家带来了更多新的科学实验柜，科学手套箱为我们提供了一个密闭洁净的操作空间，让我们的实验更加便捷可控，未来我们还要在这里安装一台灵巧机械臂和一套显微操作系统，在它们的共同配合下，就可以给细胞做手术、穿刺，它的操作精度可以达到5微米。

低温存储装置相当于我们实验样品的太空冰箱，它可以提供零下80℃、零下20℃和4℃的存储温度，满足不同样品对低温的存储需求。

**神舟十四号乘组航天员 刘洋：**生命生态实验柜是以生物个体为研究对象的实验平台，实验柜由一个个像小房间一样的模块组成，每个房间对应不同的研究对象，就仿佛是动植物的太空旅馆，这个实验柜的研究成果可以帮助我们未来在月球乃至火星实现长期生活。

**神舟十四号乘组航天员 陈冬：**辐射计量装置可以测量舱内辐射水平，帮助我们更好地监控舱内环境。

生物技术实验柜主要是以细胞组织、蛋白质等生物样品为对象进行研究的科研设备，里面配置了各种先进的细胞培养和检测仪器，相当于一个小型的太空生物实验室。

**神舟十四号乘组航天员 刘洋：**变重力实验柜能够为科学实验提供高精度模拟重力环境，我们一起来看看柜子里面是什么样。

实验柜里有两个圆盘，叫做转子，每个转子上面都装载了标准的实验模块，可以单独使用，也可以组合使用。相信同学们已经想到了，这个实验柜的原理就是利用我们之前讲过的离心作用，当前我们能够提供长期稳定的0到2倍重力范围，高精度模拟重力环境，利用这个实验柜我们可以开展包括生命、流体、燃烧等多项科学实验。

水管越粗液体上升越慢？航天员解答“毛细效应”

在微重力环境下流体的行为与地面会有哪些不同？航天员陈冬、刘洋展示失重环境下液体显著的毛细现象。

神舟十四号飞行乘组航天员 陈冬：下面我给同学们演示一个小实验，来进一步展示流体现象的天地差异。在我面前这是一个装满水的培养皿，为了便于观察，我在里面加了一些颜料，这是三根粗细不同的塑料管，等一会儿我会把它同时放在水中，会和地面的现象一样吗？

最细的管子，液面上升很快，旁边两个管子液面上升比较慢。和地面最明显的区别就是在太空由于没有了重力的束缚，表面张力作用会更加明显，会驱动液面不断上升，最终液面都会上升到管顶，正如亚平老师所说，流体表面张力作用又一次大显神威，最粗的管子液面也会上升到管顶。

神舟十四号飞行乘组航天员 刘洋：同学们，别看这个实验简单，里面涉及的原理比较复杂，科学家就需要研究这些看似简单的现象，然后利用这些原理去解决遇到的问题，比如航空器发动机的燃料储箱、高空热管都利用了毛细作用。

水球上了太空就变“懒”了？看刘洋改变流体的振动幅度

上了太空水球就变“懒”了？一颗小小的钢球就能改变流体的振动幅度。

神舟十四号乘组航天员 刘洋：这是提前做好的一个水球，今天我们一起来探索微重力环境下水球的振动会有哪些有趣的现象。我先用注射器喷出空气快速的冲击它。

同学们看，水球的振动挺剧烈，如何可以减小这种振动呢？我准备向水球内加入一个空心钢球，看看会有什么现象发生。

虽然钢球穿进了水球，但是水球仿佛有黏性一样把钢球又给拉回来了。

钢球已经放置好，再以同样的力度来冲击它，振动确实变小了，水球好像变“懒”了一样。这个实验告诉我们，小球的加入使流体的振动发生了一定的变化。同学们想一想，这是为什么呢，生活中有没有类似的应用？

微重力环境下 扳手会掉头？这里的物理真奇妙

航天员陈冬为大家演示了微重力环境下物理的奇妙之处。

**神舟十四号乘组航天员 陈冬：**空间站常用的工具T字扳手在空中同时旋转起来会有什么现象发生？我们先旋转这个小扳手。

这个小扳手在自己翻身，头朝上、头朝下，又头朝上，如此反复，是不是非常有意思？我们再看这个扳手，注意看标有颜色的一端。

标有颜色的一端在掉头，一会在左边，一会跑到右边，来回变换。两个扳手同时旋转起来会有什么相同和不同之处？

这两个扳手的旋转姿态是不一样的。同学们开动一下脑筋，想一想什么情况下扳手容易掉头？什么情况下掉头现象不容易发生呢？

我们看一眼，这样旋转，扳手旋转的很稳定，没有出现掉头。

那我们再这样旋转呢？看到了吗？扳手又掉头了，这是苏联航天员贾尼别科夫在空间站中偶然发现的，所以也叫贾尼别科夫效应，研究发现这个现象与扳手的旋转方式和它质量的分布有关系。这个现象在地面不太容易看到，但是在太空中这就是小菜一碟。

拟南芥、水稻……空间站植物都生长得怎么样？

在空间站的植物生长研究项目中，种植的拟南芥和水稻现在生长得怎么样了？

神舟十四号飞行乘组航天员 刘洋：空间站为我们提供了长期微重力环境，在这个环境中我们发现了一些与地面不同的现象，更加深刻地认识了一些科学原理和科学规律，除了这些有趣的实验现象，我们还会和科学家共同开展科学实验。

**神舟十四号飞行乘组航天员 陈冬：**前段时间我们一起浇水、播种了拟南芥。小南也非常适应太空生活，长得非常好，今天我们来直播空间站科学实验操作，采集它的样本。等会儿给同学们上完课之后，我会把剩下的样品都剪下来，放到我们的冻存管里面。在所有的冻存管都拿出来之后，我会把它放到下面的零下80度存储区，等到返回地面的时候带回地球交给科学家研究。

**神舟十四号飞行乘组航天员 刘洋：**在我们的生命生态实验柜里除了住着小南，还培育着另外一种植物，水稻。经过70多天的生长，水稻种子已经长成了一棵棵水稻植株，这个实验一个重要的目标就是要实现水稻从种子到种子，全寿命周期的培养。在生长盒里住着高秆和矮秆两种水稻，在水稻培育的过程中我们发现了一个奇特的现象，在刚刚萌发的水稻叶间上出现了一个晶莹的小水滴，并且小水滴会越变越大，直到贴到生长核的壁上，这是什么原因呢？这是水稻的吐水现象，在微重力环境中更容易观察得到。

**神舟十四号飞行乘组航天员 陈冬：**我们在空间站里面种植的水稻、小麦都展示了勃勃生机，非常期待能够在空间站收获我们自己种植的粮食，说不定在不久的将来在月球甚至在火星我们都能实现袁隆平院士的禾下乘凉梦。

笃行不怠 勇敢追梦！神舟十四号飞行乘组航天员寄语同学们

今天（10月12日）下午在天宫课堂即将结束之时，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲分别对天宫课堂的同学们发出寄语。

**神舟十四号飞行乘组航天员 陈冬：**我们在金秋十月也一起度过了一段精彩时光，不久后我们的梦天实验舱就要发射入轨，到时我们将见证中国空间站全面建成的历史时刻，我们非常期待同学们在未来可以把我们的太空家园建设得更好。

**神舟十四号飞行乘组航天员 蔡旭哲：**同学们，强盛的祖国让我们每个人都有实现自己梦想的机会，希望大家踔厉奋发，笃行不怠，勇敢追梦，把自己的努力汇聚到实现中国梦的伟大历程中。

**神舟十四号飞行乘组航天员 刘洋：**同学们，我们有幸生活在这样一个伟大的时代，希望你们心怀山海，眼有星辰，仰望星空，脚踏实地，共同创造更加精彩的未来。