国际空间站|超越地球视角，太空教育“带飞”科学梦想_

■庞之浩
12月9日15时40分，中国首个太空科普教育品牌“天宫课堂”正式推出。通过面向全球的直播，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在天和核心舱内进行了中国空间站的首次太空授课。
从“太空第一课”到“天宫课堂”第一课，中国用了8年。 8年前，王亚平在“天宫一号”进行的中国首次太空授课成为一代人心中珍藏的记忆。 8年后，来自中国空间站的这堂科学课又一次唤醒了无数中小学生对宇宙的向往。
空间站作为国家太空实验室，也是重要的太空科普教育基地，蕴含着得天独厚的丰富教育资源，对激发社会大众特别是青少年弘扬科学精神、热爱航天事业具有特殊优势。从世界范围来看，太空教育已成为连接青少年与载人航天事业的最好桥梁，受到越来越多国家的重视。
天宫课堂
每分钟都经过精心设计
与8年前相比，此次太空授课讲台更大、互动更多、“新课表”内容更丰富。短短60分钟的太空授课，每分钟都经过精心设计，每一步都来之不易。
事实上，太空授课的“选题”条件相当苛刻。比如，实验所需的材料和设备必须安全可靠、质量小、体积小、功耗小、对航天员健康无影响、不会污染座舱环境等。当然，同时还要考虑创意新颖、简单可行、不需要花费航天员很多时间等因素。
早在2013年6月20日，神舟十号航天员王亚平在聂海胜、张晓光协助下，在“天宫一号”目标飞行器内进行了中国首次太空授课。当时，全国6000余万中小学生观看授课直播，产生巨大社会反响。这堂课在一代人心中播下追逐航天梦想的种子。
为了准备这堂太空授课的内容，我国专门成立了太空授课专家组，笔者也是该专家组成员。太空授课专家组先后研究了“竹篮打水”“乒乓球”“回旋镖”“溜溜球”“跳绳”等20多种方案，再根据科学性、教育性、趣味性、可行性、可视性、即时性、操作性和安全性等原则，经过集思广益、反复筛选、严格论证，最终确定进行两个方面的物理实验，即物体运动特性和液体表面张力。
接下来，专家组还要对确定的每项实验进行精心细致的研究。例如，用于制作水膜的金属圈的大小和形状，哪种更合适？单摆实验是用绳还是用杆连接小球？这些实验细节都需反复进行论证。
作为在轨载人航天器最直接明显的特色，失重环境一直激发着各国航天员的奇思妙想。他们经常会利用空闲时间，录制太空实验的教育演示视频。这些被称为“星期六工程师”的航天员们将陀螺、足球、纸飞机、曲棍球等很多地面的运动、游戏和玩具搬到了空间站上，演示了包括失重环境中物体的质心、旋转、共鸣、波动，牛顿定律、质量和重量、线性动量、角动量守恒、液体表面张力、伯努利定律、向心力与加速度等在内的诸多物理概念和定律。