——中国首次航天员太空授课活动全记录

　　在中国最高的讲台——离地面300多千米的天宫一号上，神舟十号航天员聂海胜、张晓光、王亚平为全国青少年带来神奇的太空一课。

　　从首都北京到全国各地，8万多所中学、6000万名师生通过广播、电视和网络直播，共同收听、收看航天员太空授课，一同领略奇妙的太空世界。

　　6月20日上午，记者来到设在中国人民大学附属中学的太空授课地面课堂，与300余名中小学生一起，现场聆听航天员老师讲课。

　　亮相 主讲老师“飞”到讲台前

　　20日10时许，北京市101中学物理教师史艺和人大附中物理教师宓奇登上讲台。简短的开场白之后，两位老师为同学们播放了一段电视短片——《航天员在太空的衣食住行》。

　　10时11分，北京航天飞行控制中心报告，已建立与航天员的双向通信链路。神舟十号航天员的身影清晰呈现在大屏幕上，他们身着蓝色舱内工作服，微笑着向地面课堂的同学们挥手致意。

　　“我是王亚平，本次授课由我来主讲。”航天员王亚平轻点脚尖，向天宫一号舱内的摄像机镜头缓缓“飞”来。在失重环境下，这位主讲精心梳理的马尾辫变成了蓬松的“毽子”，呈现出几分“笑果”。

　　“大家好！我是聂海胜，担任本次飞行任务的指令长。”指令长这次当起了助教。

　　“大家好！我是张晓光，本次太空授课任务，我担任摄像师。”在失重环境下，张晓光要先用束缚带把自己固定在舱壁上，再用手持摄像机保持长时间稳定拍摄，才能把图像传回地面课堂。

　　实验 失重带来奇妙体验

　　3位航天员老师“站”稳后，先给同学们露了几手“功夫”——“悬空打坐”、“大力神功”。失重环境下，航天员仿佛成了“武林高手”，博得同学们阵阵喝彩。

　　实验1：质量测量

　　航天员的表演给大家带来了疑问：失重环境下怎样测质量呢？

　　从天宫一号的舱壁上打开一个支架形状的装置——质量测量仪，聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平轻轻拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回复原位。装置上的LED屏上显示出数字：74.0，这表示聂海胜的实测质量是74千克。

　　解读：王亚平说，天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）。质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度（a=v/t），就能够计算出物体的质量（m=F/a）。　　

　　实验2：单摆运动

　　演示完质量测量，航天员们又取出物理课上常见的实验装置单摆。王亚平把一个T形支架固定在工作台上，支架上用细绳拴着一颗明黄色小钢球。王亚平把小球轻轻拉升到一定位置后放手，小球并没有出现地面上常见的往复摆动，而是停在了半空。王亚平用手指沿切线方向轻推小球，奇妙的现象出现了，小球开始绕着T形支架的轴心做圆周运动。

　　解读：太空中没有重力作用，小球只会在原地悬浮。同样，因为重力环境不同，在太空中轻轻推一下小球，小球会在细绳的牵引下做圆周运动。而在地面上，需要给小球足够大的初速度，才能使它克服重力阻碍，实现圆周运动。

　　实验3：陀螺运动

　　王亚平取出一个红黄相间的陀螺，把它静止悬放在空中。用手轻推陀螺顶部，陀螺翻滚着飞向远处。紧接着，王亚平取出一个一模一样的陀螺，让它旋转起来，悬浮在半空中，再用手轻轻一推，旋转的陀螺并不翻滚，而是保持着固定的轴向，向前飞去。

　　解读：转动的陀螺具有定轴性，定轴性遵守角动量守恒原理——在没有外力矩作用情况下，物体角动量会保持恒定。而这在地面上因摩擦等因素很难实现。

　　王亚平介绍说，高速旋转陀螺的定轴特性在航天领域用途广泛。天宫一号上就装有各式各样的陀螺定向仪，正是有了它们，