“天宫课堂”深度解读：为啥都以物理实验为主(2)

浮力的消失诞生了“太空欢乐球”

实验“泡腾片水球”也和浮力有关。泡腾片在水中产生的气泡，为啥就是“冲”不出水珠？李晋斌教授告诉记者，这还是因为太空中浮力消失的原因。李晋斌说，本次授课含有“浮力消失”、“水膜张力”、“水球光学”、“泡腾片”实验，这四个实验都会与水有关，首先因为水是航天员在太空的生命保障，拿水当实验材料，容易获得；其次水也是我们生活中经常接触的，通过对水的探究能产生强烈的“天”“地”对比，让听课者印象深刻；通过水的多次使用，四个实验也体现了课程的连贯性，是科学的实验安排。

航天员的在轨生活有多特别？

航天员“站着”也能睡，起床靠闹铃

航天员王亚平在直播中展示了自己的睡眠区。南京航空航天大学航天学院闻新教授告诉记者，由于失重环境的影响，在太空里航天员站着和躺着是没有区别的，睡觉时也不需要保持躺下来的姿势。他们只需钻进睡袋里，拉上拉链就可以美美地睡上一觉。睡袋可通过钩子与束缚带子固定在舱壁上，防止熟睡时航天员飘来飘去，甚至导致做噩梦。为节省空间，睡袋可以在平时卷起，睡觉时才放开。

此外，空间站里的起床铃声每天都不一样，铃声是各种音乐与大自然的声音，通常是由航天员或亲朋好友点播的，这样可以帮助航天员保持乐观心态。音乐铃声是从地球的航天中心发射的。

每天都要骑“太空脚踏车”

长期处于太空失重环境中，人的身体会产生肌肉萎缩、骨质流失等现象，这主要是由血液向头部转移造成的。因此为了保持形体与身体健康，每天适当的锻炼对航天员来说是有必要的。此前，闻新教授在接受扬子晚报记者采访时就介绍了太空锻炼的方法，如骑脚踏车可以锻炼航天员的腿部肌肉。“太空中的脚踏车是没有座位的，脚踏车锻炼的负荷可以设置，在负荷最重的情况下，航天员锻炼两分钟就感到犹如已经爬了一座小山。”闻新介绍，航天员还可以在跑步机上跑步，但要先将自己绑在跑步机上，否则就会跑着跑着飞起来，通常要求每天跑4至5千米。

热饭用上了微波炉

航天员在太空中的饮食要保证营养均衡，除了提供能量以外，还必须补充已知的钙质损失，以及因失重造成的血细胞和肌肉组织损耗。空间站中的多数食物被存于“牙膏管”中，航天员吃的时候需要一点点挤到口中，这样的设计在失重环境下十分方便。

近年来，随着航空科学技术的发展，太空饮食也更加丰富。除了这种膏体食物，还包括一些脱水食物、低温或冷冻的自然形态食物、包装和罐头类储藏食物等等。微波炉与电磁炉等的发明更是为航天员加热食物提供便利。

再一次太空授课，有哪些变化？

中继卫星让太空“网课”不卡顿

太空授课的完成，天地互动的实现，背后是我国中继卫星的支持。闻新教授告诉记者，空间站需要精心设计数据通信系统，空间站环绕地球时经过每一地区上空时间都不会太长，数据传输环境是实时变化的，而数据传输量又很大。因此既需要长距离移动无线通信,也需要短距离移动无线通信，这样才能把空间站和地面通信系统连接起来。

在空间站的航天员，也是靠着这一系统与地面上的家人和科研人员互动。在空间站经过所在国家上空时可以直接与之通信，不在所在国家上空时可以通过中继通信卫星转发。“当然，地面一定要有一套接收天线。航天员可通过通信系统与地面的家人朋友联系，这可以减轻空间站的封闭环境对航天员心理的负面影响。”闻新补充道。

太空实验为啥更倾向于物理实验？

不少读者看完太空授课可能会有疑惑，物理、化学和生物实验都可以在太空进行。为什么太空实验会更加倾向于物理实验？全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍，太空授课的“选题”条件是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，也要考虑创意新颖、简单可行、不需要花费航天员很多时间等因素。

“航天员在太空中其实还做过昆虫实验。”闻新教授补充，许多带有翅膀的昆虫经常被航天员带入太空，但它们的表现却大多不尽如人意。例如蝴蝶会胡乱地撞到空间站里的栏杆上，蜜蜂会在笼子里不停地翻滚却始终无法飞行。“这些昆虫中也不乏优秀的，飞蛾就是其中的佼佼者，它成功地适应了太空中的失重状态，能够毫不费力地从一个地方飘浮到另一个地方。”闻新说。

文章来源：《低温物理学报》 网址: http://www.dwwlxbzz.cn/zonghexinwen/2021/1213/591.html