太空“冰雪”實驗
在地面還原太空冰雪的實驗——原來“太空冰雪”是這樣的
在剛才的節目中，我們看到我們看到了失重狀態下“冰雪”實驗的太空演示，飽和液體結晶的現象非常明顯。那麽，可能很多人會有這樣的疑問，這些實驗在地面重力的條件下能完成嗎？在今天的節目中，我們將關註在太空中完成的實驗。在地面上是什麽樣的效果？
接待處央視記者李寧:好的，那麽我們現在是在中科院物理研究所。先說第壹個實驗，太空中的“冰雪”實驗。這個實驗是什麽？
中國科學院物理研究所博士生白銳:太空中的“冰雪”實驗是壹種飽和溶液在失重狀態下結晶的過程。所以如果我們要在地面上展示這個晶體，因為地面有重力，我們不能讓它懸浮在空中，只能用壹個容器。
我們知道，飽和溶液是通過在溶劑中加入可溶物質直到它不再溶解而得到的。但是如果加熱這個飽和溶液，可以進壹步溶解更多的物質，這時就得到過飽和溶液，壹旦溫度降低，過飽和部分就會結晶。純過飽和無水乙酸鈉溶液即使冷卻也不會立即結晶。是王亞平老師展示太空“冰雪”實驗用的道具。
中國科學院物理研究所博士生白銳:它是壹種過飽和的醋酸鈉溶液。我們在配制的時候，先加熱，然後讓它溶解成更多的醋酸鈉顆粒，再冷卻。現在處於這種亞穩態。如果我們給它壹點幹擾，它會很快結晶。
讓我們試壹試，看看是否可行。這是壹根玻璃棒。其實玻璃棒的加入就是給它壹個擾動，然後給它壹個擾動之後，它會很快結晶，然後回到最穩定的狀態。把它放進去，妳就可以開始了。
什麽樣的橋是“液體橋”？
在太空中，亞平老師給我們做的第二個實驗是液橋演示實驗。「液體橋」是壹種怎樣的橋？給妳壹個通俗的解釋，液橋就是連接兩個固體表面的壹段液體。它被稱為液體橋，因為“橋”這個詞有連接兩個地方的意思。接下來繼續跟隨央視記者在總站，看看在地面上做液橋實驗和我們的太空有什麽不同。
央視記者李寧:其實液橋在我們日常生活中是很常見的。比如我現在把兩個手指放在壹個玻璃杯裏，這是壹個簡單的液體橋。
中國科學院物理研究所博士生翟:對，就是壹個短的液橋。其實液橋實驗的原理是表面張力，所以我們在地面和太空看到的是完全不壹樣的。
空間液橋實驗碎片
當物體處於“漂浮”狀態時，只能在地面上形成的小液滴，到了空間站就能形成大的液體球體。這是因為重力消失後的表面張力。而在正常重力環境下，表面張力減弱，如果要形成大的液橋，就需要使用高壓電源來完成。
中國科學院物理研究所博士生翟:現在我們把兩個電極接到這兩杯最普通的純凈水上，然後我們把高壓電打開。
這就是我們在地面上通高壓電，然後實現液橋的效果。
水油分離實驗+平拋實驗:展現太空微重力環境
今天的太空講座，有兩個實驗，分別是水油分離實驗和太空拋物實驗。這兩個實驗能在地面實現嗎？
央視駐總部記者李寧:我們在太空中看到了亞萍老師做的水油分離。攪拌後基本看不到水和油。
中國科學院物理研究所博士生翟:是的，即使混合看起來也像帶引號的溶解。事實上，由於浮力在太空中會消失，浮力消失後，水和油不會像在地面上壹樣分層，所以油可以以非常小的液滴形式與水混合，看起來就像溶解了壹樣。
同樣，太空中的拋物線實驗，在地面和太空中是完全不同的。
央視記者李寧:我們正在做的實驗是太空中的拋物線實驗。在太空中，我們看到亞平老師扔出冰丘後，只要沒有外界幹擾，理論上會壹直往下飄，對吧？但在地球上我們無法達到這樣的效果。就算妳叫奧運鉛球冠軍，他也會扔東西，最終還是會落地。這就是引力的作用，所以這個實驗在地球上無法實現。
妳為什麽要做太空實驗？
通過對比，我們可以清楚地看到，在地面上不僅很難還原太空實驗，而且效果也遠沒有在太空中那麽爽。那我們為什麽要去太空做實驗？
首先，空間環境可以提供長期的微重力實驗條件，可以揭示物質在重力覆蓋下的特殊規律，如重力引起的浮力對流消失、沈澱和分層消失等。這次太空中的水油混合實驗，就是為了展示太空微重力環境。
中國科學院物理研究所研究員魏洪祥:在微重力環境下，比如我們有幾種材料，它們的摻雜會更均勻，不會分層，它們之間的結合可能會更均勻，更好。在這種情況下，它會得到壹些結構更加完善的材料。
在微重力條件下，樣品可以在沒有容器的情況下懸浮處理，這為精確測量材料的熱性質提供了有利條件。
中國科學院物理研究所研究員魏洪祥:到目前為止，我們還不能在空間站上進行特別復雜的材料合成。應該是地面上有些東西我們相當了解。然後我們拿到空間站之後，我們會對它進行研究，比如說測量它的壹些性質，或者看它會不會在微重力無容器的環境下表現出壹些我們在地面上看不到的新奇的性質和參數。例如，我們可以直接在它上面探索新材料，生長成分更復雜的材料。
太空課程是如何誕生的？
我們可以看到，空間實驗與我們的生產和生活密切相關。那麽很多人會問這樣壹個問題，每次太空授課的時間表是怎麽誕生的？事實上，每壹次太空授課的內容都是由專家團隊精心挑選的。原理是操作簡單，但包含豐富的科學知識。
中國科技館科技輔導員吳彥謀:很多小朋友直接給我們寫提案，但是我們通過了壹個教學專家組這樣的評選。在選擇過程中有幾個這樣的條件。第壹個要實施，因為空間站的環境有其特殊性，第二個要足夠安全。當然，最重要的是這個實驗是有意義的。能體現出我們國家空間實驗室的壹些特點，讓公眾明白為什麽要建這樣的空間站，能帶來什麽好處。
自天宮壹號以來，王亞平已經進行了三次太空授課。每次授課都需要專家組、航天員和運行保障團隊的密切配合。圖片中我們看到的實驗都是完美呈現的，但實際上需要綜合考慮很多因素才能最終確定實驗內容。
北交大副教授、天工課堂教學專家組成員陳正:通過這些眼花繚亂的實驗現象激發大家的興趣，這是從觀眾的角度出發的。從航天教學本身來說，其實也要考慮到我們航天員操作的安全性和難度。太空中至少有幾個講座，不能危及我們空間站的運行。實驗現象應該和地面有明顯的不同，不能給航天員帶來太多的額外負擔。
種菜養魚有哪些實驗成果會走進我們的生活？
無論是太空教學還是科學實驗，最終目的都是為人服務。確實有很多航天科技已經應用到我們的生活中，比如高科技的比賽服，奧運運動員的運動鞋；醫院裏的核磁共振，還有方便面裏最熟悉的脫水蔬菜包，等等。說到吃，太空技術還給我們帶來了什麽？
截至目前，中國已進行了30多次攜帶植物種子、品系和試管苗，培育了近千個航天育種新品系和品種。
海南航天育種中心工程師童謠:我們用返回式飛船把這顆種子帶到了天空。這種特殊環境無法在地面模擬。由於多重因素，我們植物的種子會發生各種奇怪的變化。會對果實的顏色、大小、形狀，以及產量、抗病性產生壹些變化。
在越來越多的空間實驗成果應用於科研、生產和生活的同時，也有壹些地面的研究項目在繼續為未來人類在太空的長期生存做出努力。我國正在進行的月宮壹號研究項目，有望在未來應用於空間站長期在軌運行，實施載人登月和載人火板。
劉宏，北航教授，龔玥壹號總設計師，首席科學家:它的目的就是用這樣壹個系統來研究人類長期自我控制所需要的生命支持系統。
劉宏告訴我們，無論是載人登月、載人登月，還是目前在太空運行的中國空間站，都要保證人能在裏面長期生活。研究生物再生生命保障系統，提前保證人類在太空的長期生存，可以最大限度地減少未來對地球補給的依賴。
北航教授、月宮壹號總設計師、首席科學家劉宏:這是壹個前瞻性的技術，比如我們的植物培養技術、廢棄物處理技術，在不久的將來可以用在空間站上。
將來，在空間站上養魚和種菜將成為可能。此外，隨著今年中國空間站的建成，在太空中建造最精確的時鐘、開發獨特的新材料、尋找新的物理規律、探索人類如何在太空中長期生存等壹大批前沿科學實驗將陸續在天宮進行。
(1).手抄報的內容和材料在小學生天工課堂第二課中給出。
(2).中小學生天宮課堂第二課以範文(五篇)開始
(3).2022年青春天宮班第二課開講範文(六篇)。
(4).天宮課堂開設第二堂課學生體驗範文(四篇)
(5).2022年講授小學生天宮課堂第二課，實現範文(六篇)。
(6).青春天宮課堂第二課範文(五篇)
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