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中国空间站首次太空授课开播 一个水球竟同时现正反人像

发布者:     发表时间:2021/12/9 15:14:25
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(记者 任文)在太空中怎么转身?水球中出现正反两个人像?12月9日下午3时40分,中国载人航天工程办公室联同国家教育部等多个部门,在中国空间站进行首次天宫课堂的太空授课活动,神舟十三号三名宇航员翟志刚、王亚平和叶光富在空间站进行太空授课,在轨介绍展示了中国空间站工作生活场景,演示了微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象。


本次太空授课采取天地互动方式进行,在全国五个地区直播,包括北京的主课堂、以及广西南宁、四川汶川、香港及澳门的分学堂约有300名师生现场观看,其中100名学生与航天员天地同步进行水膜张力、水球光学等多项实验,学习太空环境会为实验结果带来哪些改变。

在太空中可以正常行走吗?叶光富在王业平的提示下尝试正常行走,随后他发现整个人飘起来了。“因为失重原因,在太空中无法向地球上一样正常行走的,那可以正常转身吗?”王亚平一边解释,叶光富也配合的开始转身了。

叶光富先像正常人一样转身,发现上半身向左转,下半身会向右转,上半身向右转,下半身会向左转,总是拧着的。王亚平建议叶光富用吹气的方式转身,还是失败了,后来建议叶光富选择不停的用水轮圈,终于转成功了,原来这是因为角动量守恒的原理。在微重力的环境中,航天员在不接触空间站的情况下,类似于理想状态下验证“没有外力矩,物体会处于角动量守恒”。航天员上半身向左转动时,按照角动量守衡的原则,下半身就会向右转。

随后,王亚平又做了水膜张力实验,使用水做成了一个水膜,这个在地球上也是可以实现的,接下来就是见证奇迹的时候啦!逐渐的向水膜里加水,慢慢的水膜变成了一个水球,看,在里面出现了一个倒立的人像。在水球中加入一个气泡,倒立的人像中间又出现了一个正立的人像,这在地球上可不常见喽!

随着观察人员的不断欢呼,王亚平向水球中添加蓝色染料,然后将泡腾片放了进去,“咕嘟咕嘟”,一连串的气泡在水球中出现,慢慢的水球变成了水泡球,最后竟然有香味弥漫了出来!因为在太空中浮力已经消失了,所以气泡不会向上飘,而是老老实实待在水球中,水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,所以呈现出一个倒立的像,内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,这个时候又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。

在有趣的太空实验完成后,王亚平和指令长翟志刚还回答了地面学生关于航天器用水等问题。