師說(shuō)
“天宮課堂”把孩子們的好奇變成夢(mèng)想
“飛天夢(mèng)永不失重，科學(xué)夢(mèng)張力無(wú)限。”3月23日，“天宮課堂”第二講開(kāi)課，美麗的太空“冰雪”，水球連接起的液橋，離心作用下的水油分離，以及直線(xiàn)飛出的冰墩墩令人印象深刻。與2021年12月9日第一講中展示的太空花朵、泡騰片水球這些實(shí)驗(yàn)一樣，它們都是空間站微重力環(huán)境下產(chǎn)生的神奇物理現(xiàn)象。值得注意的是，本次授課內(nèi)容有一個(gè)明顯的變化：航天員老師在展示現(xiàn)象、解釋原理的基礎(chǔ)上，增加了更高階、更專(zhuān)業(yè)的科學(xué)知識(shí)，尤其是空間科學(xué)設(shè)施的介紹和展示，讓公眾對(duì)空間科學(xué)的研究與應(yīng)用有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
在“天宮課堂”第二次授課籌備之初，授課專(zhuān)家和航天團(tuán)隊(duì)就達(dá)成了共識(shí)，希望把公眾對(duì)空間站本能的好奇變成一種更加理性的了解和認(rèn)識(shí)，將國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室的概念廣泛傳播。在軌的神舟十三號(hào)載人飛行任務(wù)，就是建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室前關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證的最后一次飛行任務(wù)，今年還將發(fā)射神舟十四號(hào)、神舟十五號(hào)載人飛船，天舟四號(hào)、天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船，以及問(wèn)天、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，完成在軌建造，最終形成T字構(gòu)型。未來(lái)，國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室還將開(kāi)展大規(guī)模的空間科學(xué)、空間應(yīng)用和空間技術(shù)方面的驗(yàn)證和研究，帶動(dòng)科學(xué)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展。
中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平曾說(shuō)，“造船為建站，建站為應(yīng)用”，這是20世紀(jì)80年代863計(jì)劃論證載人飛船時(shí)就明確提出的目標(biāo)�？臻g站的微重力特性，為許多領(lǐng)域的科學(xué)研究提供了寶貴的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，也讓未來(lái)空間站科研成果在各領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。本次太空授課的課程內(nèi)容也都聚焦于此。
航天員老師介紹的高微重力實(shí)驗(yàn)柜，比空間站艙內(nèi)微重力水平提高了100到1000倍，可以開(kāi)展更精密的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于物理學(xué)研究非常重要。另一個(gè)提到的無(wú)容器材料實(shí)驗(yàn)柜，是材料研究的“神器”，可以更精確地測(cè)量實(shí)驗(yàn)樣品的重要物理特性，對(duì)我國(guó)材料研究和材料學(xué)發(fā)展至關(guān)重要�；仡^再看航天員老師做的水油分離和太空“冰雪”，正是對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)柜特性的直觀(guān)體現(xiàn)。
一段小小的液橋，在科研領(lǐng)域，可以用來(lái)研究物質(zhì)的流動(dòng)和能量的交換，還是探索流體力學(xué)中湍流問(wèn)題的重要載體�？此谱詈�(jiǎn)單的平拋，也啟發(fā)了牛頓提出高山大炮思想實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而推導(dǎo)出第一宇宙速度。如果我們不認(rèn)識(shí)平拋，不了解牛頓高山大炮這樣的思想實(shí)驗(yàn)，也就無(wú)法發(fā)射人造衛(wèi)星和空間站�？梢钥闯觯腥さ膶�(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后，凝聚的其實(shí)是無(wú)數(shù)科學(xué)家、科研工作者以及航天人長(zhǎng)期以來(lái)的心血和努力。
科普不是目的，科普是手段。太空授課是當(dāng)今青少年認(rèn)識(shí)太空、了解航天的重要途徑，在傳授知識(shí)之外，傳授科學(xué)方法、傳承航天精神、激發(fā)探索興趣，是太空授課更為深遠(yuǎn)的意義。也正是因?yàn)槠洚a(chǎn)生的巨大影響力，在今年2月14舉辦的“典贊·2021科普中國(guó)”揭曉盛典上，神舟十三號(hào)飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富獲得了“科普中國(guó)最高榮譽(yù)”。
如果說(shuō)“天宮課堂”第一課為青少年種下了一棵好奇的種子，那么第二課就是提供養(yǎng)分讓這顆種子生根發(fā)芽，把好奇變成夢(mèng)想。而在天宮課堂之外，懷揣航天夢(mèng)的青少年們也能夠通過(guò)中國(guó)空間站科創(chuàng)體驗(yàn)基地走近航天科技、展示科技創(chuàng)意，在參與航天科普教育與科創(chuàng)活動(dòng)的過(guò)程中，成長(zhǎng)為具備科學(xué)家潛質(zhì)的“航天預(yù)備人才”。
航天事業(yè)發(fā)展與民族命運(yùn)緊密相連。從1970年“東方紅一號(hào)”拉開(kāi)中國(guó)人探索太空的序幕，到如今即將建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室，我國(guó)的科技力量從崛起到壯大再到領(lǐng)先，為中華民族的日益強(qiáng)大提供了堅(jiān)實(shí)有力的支撐。當(dāng)今世界百年未有之大變局下，航天事業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展更需要熱愛(ài)航天、熱愛(ài)科學(xué)的有志青年，其中不僅包括航天員，還有飛行工程師、載荷專(zhuān)家等工程技術(shù)人員和科研人員，大學(xué)或科研院所等社會(huì)相關(guān)單位也將成為普通人走進(jìn)航天領(lǐng)域重要途徑，星辰大海的航天夢(mèng)也不再遙不可及。
李嘉欣 (中國(guó)科技館助理研究員)