“天宮課堂”第三課
10月12日下午正式開講
神舟十四號乘組航天員
陳冬、劉洋、蔡旭哲
在“新教室”問天實驗艙
帶來了一場精彩的太空科普課
1
最細吸管在太空開啟倍速模式
流體現(xiàn)象的天地差異有多大？
在太空中
將三根粗細不同的塑料管
同時放在水中
相比于地面上同學(xué)們手中的實驗器材
最細吸管仿佛開啟倍速模式
液面飛速到達頂端
這是為啥？
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2
水球在太空如何變“懶”？
在太空微重力環(huán)境下
放入鋼球的水球
從“活躍”變“懶惰”
振幅大大變小
背后原理是什么？
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3
用2米長吸管喝水是什么體驗？
在地面喝飲料時
我們一般會使用較短的吸管
吸管越長喝得越費力
但在太空微重力環(huán)境下
劉洋竟毫不費力用2米長的吸管
成功喝到了芒果汁
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4
扳手在太空掉頭翻轉(zhuǎn)
在“會掉頭的扳手”實驗中
不同的扳手
不同的施力方式
扳手的旋轉(zhuǎn)呈現(xiàn)出不同姿態(tài)
有的還能自動“掉頭”
你知道背后的原理嗎？
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5
未來，還有這些動植物“入住”太空！
陳冬說
曾在執(zhí)行“神十一”任務(wù)時就養(yǎng)過蠶寶寶
如今，空間站除了種植擬南芥和水稻外
還可以養(yǎng)斑馬魚
航天員可根據(jù)不同動植物的生長環(huán)境
進行控制
自動觀察裝置也能定期拍照
記錄它們在太空的“生活狀態(tài)”！
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宇宙浩瀚，探索無限
“天宮課堂”下一課
不見不散
“天宮課堂”第三課
在中國空間站正式開講！
神舟十四號飛行乘組航天員
陳冬、劉洋、蔡旭哲
面向廣大青少年進行太空授課
這是中國航天員
首次在問天實驗艙內(nèi)進行授課
兩米長的吸管能喝到水嗎？
神舟十四號飛行乘組航天員 劉洋：今天我給大家展示一種有趣的喝水方式。平時在地面我們都是使用較短的飲料管，如果飲水管太長，就需要比較費力才能喝到飲料，今天我準(zhǔn)備使用一個長達兩米的飲水管，同學(xué)們猜一猜我能不能喝到水呢？
喝到了，還很輕松。地面由于重力的作用，在使用飲水管喝水時，液體管越高，吮吸也就越費力，但空間是微重力環(huán)境，僅僅依靠吮吸的力量就可以喝到兩米以外飲水袋中的飲料。
水管越粗液體上升越慢？
航天員解答“毛細效應(yīng)”
神舟十四號飛行乘組航天員 陳冬：下面我給同學(xué)們演示一個小實驗，來進一步展示流體現(xiàn)象的天地差異。在我面前這是一個裝滿水的培養(yǎng)皿，為了便于觀察，我在里面加了一些顏料，這是三根粗細不同的塑料管，等一會兒我會把它同時放在水中，會和地面的現(xiàn)象一樣嗎？
最細的管子，液面上升很快，旁邊兩個管子液面上升比較慢。和地面最明顯的區(qū)別就是在太空由于沒有了重力的束縛，表面張力作用會更加明顯，會驅(qū)動液面不斷上升，最終液面都會上升到管頂，正如亞平老師所說，流體表面張力作用又一次大顯神威，最粗的管子液面也會上升到管頂。
神舟十四號飛行乘組航天員 劉洋：同學(xué)們，別看這個實驗簡單，里面涉及的原理比較復(fù)雜，科學(xué)家就需要研究這些看似簡單的現(xiàn)象，然后利用這些原理去解決遇到的問題，比如航空器發(fā)動機的燃料儲箱、高空熱管都利用了毛細作用。
微重力環(huán)境下扳手會掉頭？
神舟十四號乘組航天員 陳冬：空間站常用的工具T字扳手在空中同時旋轉(zhuǎn)起來會有什么現(xiàn)象發(fā)生？
這個小扳手在自己翻身，頭朝上、頭朝下，又頭朝上，如此反復(fù)，是不是非常有意思？我們再看這個扳手，注意看標(biāo)有顏色的一端。
標(biāo)有顏色的一端在掉頭，一會在左邊，一會跑到右邊，來回變換。兩個扳手同時旋轉(zhuǎn)起來會有什么相同和不同之處？
這兩個扳手的旋轉(zhuǎn)姿態(tài)是不一樣的。同學(xué)們開動一下腦筋，想一想什么情況下扳手容易掉頭？什么情況下掉頭現(xiàn)象不容易發(fā)生呢？
我們看一眼，這樣旋轉(zhuǎn)，扳手旋轉(zhuǎn)的很穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)掉頭。
那我們再這樣旋轉(zhuǎn)呢？看到了嗎？扳手又掉頭了，這是蘇聯(lián)航天員賈尼別科夫在空間站中偶然發(fā)現(xiàn)的，所以也叫賈尼別科夫效應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象與扳手的旋轉(zhuǎn)方式和它質(zhì)量的分布有關(guān)系。這個現(xiàn)象在地面不太容易看到，但是在太空中這就是小菜一碟。
水球上了太空就變“懶”了？
看劉洋改變流體的振動幅度
神舟十四號乘組航天員 劉洋：這是提前做好的一個水球，今天我們一起來探索微重力環(huán)境下水球的振動會有哪些有趣的現(xiàn)象。我先用注射器噴出空氣快速的沖擊它。
同學(xué)們看，水球的振動挺劇烈，如何可以減小這種振動呢？我準(zhǔn)備向水球內(nèi)加入一個空心鋼球，看看會有什么現(xiàn)象發(fā)生。
雖然鋼球穿進了水球，但是水球仿佛有黏性一樣把鋼球又給拉回來了。
鋼球已經(jīng)放置好，再以同樣的力度來沖擊它，振動確實變小了，水球好像變“懶”了一樣。這個實驗告訴我們，小球的加入使流體的振動發(fā)生了一定的變化。同學(xué)們想一想，這是為什么呢，生活中有沒有類似的應(yīng)用？
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詳解問天實驗艙4個實驗柜
問天艙是我們空間站第一個實驗艙段，具有完整的環(huán)控生保系統(tǒng)和基本生活設(shè)施。問天實驗艙的睡眠區(qū)為我們將來乘組在軌輪換提供保障。
問天實驗艙睡眠區(qū)的方向和核心艙是不同的。核心艙是橫向的，而問天實驗艙則是縱向的，在地面可沒辦法這樣睡覺，但在微重力環(huán)境下在任意方向睡眠的感覺都是一樣的，所以可以根據(jù)設(shè)計需要來安排睡眠區(qū)方向。問天實驗艙具備獨立支撐乘組在軌生活保障能力，并且有完整的控制系統(tǒng)，如果天和核心艙遇到緊急情況，問天實驗艙可以作為整個空間站的核心接管控制。
問天實驗艙給大家?guī)砹烁嘈碌目茖W(xué)實驗柜，科學(xué)手套箱提供了一個密閉潔凈的操作空間，讓實驗更加便捷可控，未來還要安裝一臺靈巧機械臂和一套顯微操作系統(tǒng)，在它們的共同配合下，就可以給細胞做手術(shù)、穿刺，它的操作精度可以達到5微米。
低溫存儲裝置相當(dāng)于實驗樣品的太空冰箱，它可以提供零下80℃、零下20℃和4℃的存儲溫度，滿足不同樣品對低溫的存儲需求。
生命生態(tài)實驗柜是以生物個體為研究對象的實驗平臺，實驗柜由一個個像小房間一樣的模塊組成，每個房間對應(yīng)不同的研究對象，就仿佛是動植物的太空旅館，這個實驗柜的研究成果可以幫助我們未來在月球乃至火星實現(xiàn)長期生活。
輻射計量裝置可以測量艙內(nèi)輻射水平，幫助我們更好地監(jiān)控艙內(nèi)環(huán)境。
生物技術(shù)實驗柜主要是以細胞組織、蛋白質(zhì)等生物樣品為對象進行研究的科研設(shè)備，里面配置了各種先進的細胞培養(yǎng)和檢測儀器，相當(dāng)于一個小型的太空生物實驗室。
變重力實驗柜能夠為科學(xué)實驗提供高精度模擬重力環(huán)境，一起來看看柜子里面是什么樣。
實驗柜里有兩個圓盤，叫作轉(zhuǎn)子，每個轉(zhuǎn)子上面都裝載了標(biāo)準(zhǔn)的實
驗?zāi)K，可以單獨使用，也可以組合使用。這個實驗柜的原理就是利用離心作用，能夠提供長期穩(wěn)定的0到2倍重力范圍，高精度模擬重力環(huán)境，利用這個實驗柜可以開展包括生命、流體、燃燒等多項科學(xué)實驗。
在約50分鐘的授課中，航天員通過視頻通話形式與地面課堂師生進行了實時互動交流，地面課堂專家也就有關(guān)科學(xué)問題進行認真解析。
10月12日，在中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心地面主課堂，學(xué)生收看“天宮課堂”第三課。
10月12日，學(xué)生在云南省大理新世紀(jì)中學(xué)收看“天宮課堂”第三課。
此次活動，在中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心設(shè)地面主課堂，在山東菏澤、河南鄭州、云南大理分設(shè)3個地面分課堂，約400名中小學(xué)生代表參加現(xiàn)場活動。
10月12日，學(xué)生在河南省科技館收看“天宮課堂”第三課。
空間站建設(shè)和運營過程中，“天宮課堂”將持續(xù)開展太空授課活動，進行形式多樣、內(nèi)容豐富的航天科普教育。中國載人航天工程辦公室將持續(xù)通過媒體、“學(xué)習(xí)強國”和載人航天工程官網(wǎng)等平臺廣泛征集關(guān)于“天宮課堂”的創(chuàng)意建議，歡迎社會各界特別是廣大青少年踴躍參與。譚老師地理工作室綜合整理
四大衛(wèi)星發(fā)射中心
衛(wèi)星發(fā)射中心是開展航天活動的主要場所，在目前世界上，中國、美國、俄羅斯、法國和日本等國均有建造。目前我國擁有四大著名的衛(wèi)星發(fā)射基地： 甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、 山西太原衛(wèi)星發(fā)射中心、四川西昌衛(wèi)星發(fā)射中心和海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心。
1
發(fā)射基地區(qū)位條件
（1）氣象條件：晴天多、陰雨天少，風(fēng)速小，濕度低，有利于發(fā)射和跟蹤；
（2）緯度因素：緯度低，自轉(zhuǎn)線速度大，可以加大發(fā)射的推動力，節(jié)省燃料和成本；
（3）地形因素：地形平坦開闊，有利于跟蹤觀測；
（4）海陸位置：大陸內(nèi)部氣象條件好，隱蔽性強，人煙稀少，安全性強；海上人類活動少，安全性強；
（5）交通條件：內(nèi)外交通便利，有利于大型航天設(shè)備運輸；
（6）安全因素：出于國防安全和發(fā)射安全性考慮，有的建在山區(qū)、沙漠地區(qū)，有的建在人煙稀少的地區(qū)。
發(fā)射時間
（1）發(fā)射時間：在一天中一般選擇在晴朗無云的夜晚，主要是便于定位和跟蹤觀測。
（2）我國發(fā)射時間：主要選擇在北半球冬季，便于航天測控網(wǎng)對飛船的監(jiān)控、管理、回收。我國有多艘“遠望號”監(jiān)測船在南半球緯度較高的海域，選擇北半球冬季是為了避開南半球惡劣的海況。
發(fā)射方向
一般與地球運動方向一致，向東發(fā)射可充分利用自轉(zhuǎn)線速度的作用，節(jié)約能源。
回收場地選擇
我國的回收場地在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū)。地勢平坦，視野開闊，便于搜救；人煙稀少，有利于疏散人群；氣候干旱，多晴朗天氣；地質(zhì)條件好，無大河湖泊，少森林地區(qū)。
實踐十號回收艙著陸四子王旗回收場
甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心
主要承擔(dān)返回式衛(wèi)星和載人航天工程等發(fā)射任務(wù)（“東風(fēng)航天城”）
地位
酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心組建于1958年10月，位于中國西北部內(nèi)蒙古阿拉善旗與甘肅省酒泉市之間，是我國創(chuàng)建最早、規(guī)模最大的衛(wèi)星發(fā)射中心，也是我國唯一的載人航天發(fā)射場。
（世界3大載人航天發(fā)射中心：中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、前蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射場和美國肯尼迪航天中心）。
條件
該地區(qū)地勢平坦，人煙稀少，屬內(nèi)陸及沙漠性氣候，常年干燥少雨，春秋兩季較短，冬夏兩季較長，一年四季多晴天，云量小，日照時間長，可為航天發(fā)射提供良好的自然環(huán)境條件。每年約有300天可進行發(fā)射試驗。
成就
成功發(fā)射了我國第一枚導(dǎo)彈核武器
第一顆人造地球衛(wèi)星
成功發(fā)射了我國第一艘載人飛船等
近期時政
2020年12月27日23時44分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功將遙感三十三號衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射獲得圓滿成功，此次任務(wù)還搭載發(fā)射了微納技術(shù)試驗衛(wèi)星。
2021年2月24日10時22分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功將遙感三十一號03組衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星進入預(yù)定軌道。
2021年3月31日6時45分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭，成功將高分十二號02星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道。
四川西昌衛(wèi)星發(fā)射中心
主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星和深空探測器應(yīng)急發(fā)射任務(wù)（“西昌衛(wèi)星城”）
01
地位
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1970年，于1982年交付使用，位于四川省涼山州冕寧縣。自1984年1月發(fā)射中國第一顆通信衛(wèi)星以來，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心是中國目前對外開放中規(guī)模最大、設(shè)備技術(shù)最先進、承攬衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)最多、具備發(fā)射多型號衛(wèi)星能力的新型航天器發(fā)射場。
02
條件
海拔高，屬亞熱帶氣候，全年平均氣溫為16℃，全年地面風(fēng)力柔和適度，河流交通條件便利，處于涼山腹地隱秘性好。
03
成就
1984年4月8日19點20分02秒，由長征三號運載火箭成功發(fā)射“東方紅二號”試驗通信衛(wèi)星，這是我國第一顆靜止軌道同步通信衛(wèi)星，是用于國內(nèi)遠距離電視傳輸?shù)闹饕l(wèi)星。
1990年4月7日21時30分，我國自行研制的“長征三號”運載火箭成功地發(fā)射了我國第一顆商用通信“亞洲一號”衛(wèi)星。
嫦娥一號至嫦娥四號月球探測器均是在西昌衛(wèi)星發(fā)射基地成功發(fā)射。
04
近期時政
2020年6月23日9時43分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星暨北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計劃提前半年全面完成。
2021年1月20日0時25分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功將天通一號03星發(fā)射升空。
2021年2月4日23時36分，在我國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號乙運載火箭成功發(fā)射通信技術(shù)試驗衛(wèi)星六號。
山西太原衛(wèi)星發(fā)射中心
主要擔(dān)負太陽同步軌道氣象、資源、通信等多種型號的中、低軌道衛(wèi)星和運載火箭的發(fā)射任務(wù)，負責(zé)我國海上衛(wèi)星發(fā)射（煙臺海陽中國東方航天港）。
01
地位
太原發(fā)射中心始建于1967年，位于山西省忻州市岢嵐縣?，F(xiàn)已具備了多射向、多軌道、遠射程、高精度測量和年10次以上高密度發(fā)射的能力，現(xiàn)已成功發(fā)射幾十顆不同用途的衛(wèi)星。
02
條件
冬長無夏，春秋相連，無霜期只有90天，全年平均氣溫5℃。
03
成就
成功地發(fā)射了我國第一顆太陽同步軌道氣象衛(wèi)星“風(fēng)云一號”
第一顆中巴“資源一號”衛(wèi)星
第一顆海洋資源勘察衛(wèi)星等。
04
近期時政
2020年9月27日11時23分，中國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式將環(huán)境減災(zāi)二號01組衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得成功。
2020年11月6日，中國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征六號運載火箭，成功將NewSat9-18衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射獲得圓滿成功。此次任務(wù)還搭載發(fā)射了電子科技大學(xué)號衛(wèi)星、北航空事衛(wèi)星一號和八一03星。
2021年4月9日7時01分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號乙運載火箭，成功將試驗六號03星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道。
海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心
主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測衛(wèi)星等航天器的發(fā)射任務(wù)。
01
地位
文昌發(fā)射中心2014年10月中旬基本竣工，位于海南省文昌市附近，中國首個濱海發(fā)射基地，發(fā)射場完全對外開放?？梢园l(fā)射長征五號系列火箭（中國目前運載能力最強的火箭）、長征七號運載火箭及其它新研制的大推力火箭等，主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測衛(wèi)星等航天器的發(fā)射任務(wù)。
02
條件
第一，作為我國首個濱海發(fā)射中心，靠海港，運輸方便。
第二，緯度低，發(fā)射效率高。使火箭發(fā)射后得到地球自轉(zhuǎn)賦予的、向東的初速度，提高運載能力；
第三，射向?qū)?，安全性好。從東射向到南射向，
03
成就
成功發(fā)射“天問一號”火星探測器；
成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器。
04
近期時政
2020年7月23日，天問一號探測器在中國文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空。
2020年11月24日4時30分，我國在中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙五運載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器。
2021年3月12日1時51分，中國在文昌航天發(fā)射場成功完成長征七號改遙二運載火箭發(fā)射，搭載發(fā)射試驗九號衛(wèi)星。
試題鏈接
1. 我國擁有四大衛(wèi)星發(fā)射中心，在國際上享譽盛名。該四大衛(wèi)星發(fā)射中心按照開始建立時間排序正確的是( )
A. 酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)星發(fā)射中心、文昌衛(wèi)星發(fā)射中心
B. 酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)星發(fā)射中心、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、文昌衛(wèi)星發(fā)射中心
C.西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)星發(fā)射中心、文昌衛(wèi)星發(fā)射中心
D. 太原衛(wèi)星發(fā)射中心、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、文昌衛(wèi)星發(fā)射中心
【答案】B
【解析】甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1958年，山西太原衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1967年，四川西昌衛(wèi)星發(fā)射中心始建于1970年，海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心始建于2009年。故按時間先后排序正確的為B項。
2. 對于航天發(fā)射而言，下列關(guān)于四大衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射優(yōu)勢的說法正確的是( )
A. 酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心為溫帶草原氣候，地勢平坦，每年約有300天可進行發(fā)射試驗
B. 西昌衛(wèi)星發(fā)射中心緯度低、海拔高，發(fā)射傾角好，地空距離短
C. 太原衛(wèi)星發(fā)射中心位于山地地區(qū)，地處溫帶，海拔1500米左右
D. 海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心海拔高度低，氣流速度大，有利于衛(wèi)星發(fā)射
【答案】B
【解析】酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心為內(nèi)陸及沙漠性氣候，地勢平坦，人煙稀少，全年少雨，白天時間長，年平均氣溫8.5℃，相對濕度為35%-55%，每年約有300天可進行發(fā)射試驗，故A項說法錯誤；
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心緯度低、海拔高，發(fā)射傾角好，地空距離短，B項說法正確；
太原衛(wèi)星發(fā)射中心位于高原地區(qū)，地處溫帶，海拔1500米左右，C項說法錯誤；
氣流會干擾衛(wèi)星的發(fā)射，對衛(wèi)星發(fā)射不利，D項說法錯誤；
因此本題選擇B項。綜合自中國教育報、央視新聞、新聞聯(lián)播、央視軍事、人民網(wǎng)等
注：本文由譚老師地理工作室綜合自各地理公眾號等，一并致謝！若引用不當(dāng)可以隨時文末留言聯(lián)系注明來源或刪除，歡迎大家標(biāo)注來源轉(zhuǎn)載、文末點擊分享、收藏、點贊、在看就是我們更新的動力！點擊閱讀原文，獲取更多產(chǎn)品。期待同學(xué)們每天在已閱文章下方留言“打卡”。
