人间天上知几许——太空授课文字实录

人间天上知几许太空授课文字实录时间2013年6月20日上午10时地点天宫一号实验舱中国人民大学附属中学报告厅授课人神舟十号航天员王亚平太空测量质量王亚平同学们，你们想想看，我们这台质量测量仪用的是什么物理原理呢其实就是我们学过的牛顿第二定律。我们知道，“物体受到的力等于它的质量乘以加速度”。那如果我们想办法测出力和加速度，就可以算出质量了。因此，我们设计了一个“弹簧凸轮”机构，能够产生一个恒定的力，就是刚才把指令长拉回到初始位置的力。我们还设计了一个光栅测速系统，能够测出刚才身体运动的加速度。然后根据牛顿第二定律，就可以算出身体的质量了。怎么样，很巧妙吧王亚平接下来我想再问同学们一个问题，在太空中除了可以用这种装置测质量外，还能有什么办法测质量呢同学们注意看我的操作，来小小地启发大家一下这是我刚才展示的弹簧。现在，我把两个弹簧拉到同一位置，松手，同学们你们看到了吧两个物体的振动频率明显不一样。这一现象与地面上是完全一样的。那同学们想想看，我们可不可以利用这一现象来设计出一种测质量的方法呢这个问题就留给你们来慢慢思考吧。太空单摆运动王亚平好，开始我们的下一个演示。同学们看，这是一个支架，这根细绳将小球连接在了支架上，形成了一个我们地面上常见的单摆。现在，我把它固定到我们的展示平台上。现在我把小球放到这个位置，同学们想一下，如果此时我松手，小球会出现什么样的现象呢噢，它并没有像在地面上一样做往复摆动，那我们把它提高一点，放到这儿，再松手，嗯，它还是没有做往复摆动，这是为什么呢因为在太空中小球处于失重状态，没有了回复力，所以不能像在地面上一样做往复摆动。王亚平那如果我们推小球一下，小球又会如何运动呢同学们你们看到了吗非常的神奇，现在小球竟然在做圆周运动。好，我们换个方向再来给大家演示一下。哎，它仍然在做圆周运动，这是因为在太空中，小球处于失重状态，即使我们给小球一个很小的初速度，它也能绕摆轴做圆周运动；但是在地面上却需要一个足够大的初速度才能够实现。王亚平同学们你们可以对比一下地面的单摆运动，它们不一样吧好，在开始我们的下一个演示之前，同学们，你们有什么问题吗同学王老师好，我非常羡慕您能够漂浮在空中给我们讲课，我想知道你们在太空里还有没有上和下的方位感呢谢谢。王亚平嗯，这是一个非常有意思的问题，这样吧，让我首先来给大家表演一个杂技。不过呢要请我们的指令长帮一下忙，先把我转90度。现在呢，对我来说，这边是上，这边是下。好，请指令长再把我转90度，现在呢，对于我来说，这边又是上，这边又是下。好，让指令长把我转回来吧。同学们你们看到了吧在太空中我们自身的感觉，在方位上无所谓上和下的区别，无论头朝向哪个方向，我们自身的感觉都是一样的。不过在天宫里，为了便于工作和生活，我们也人为地定义了上和下，并且把朝向地球的一侧作为是下方，并铺设了地板。太空陀螺运动王亚平接下来呢，我给大家展示一个我们小的时候都很喜欢玩的玩具。同学们，你们知道它是一个什么吗同学陀螺。王亚平嗯，我相信你们都知道，它是一个陀螺。我们都知道，高速旋转的陀螺具有很好的定轴性，陀螺这一定轴特性在天上地上是完全一样的，因此有很多设备都是用陀螺组合来定向，那在我们居住的天宫里，也安装了不少的利用陀螺的定轴性原理制作的仪器，用来测量航天器的姿态。王亚平不过接下来我要给大家演示的现象，在地面上可是很难做到的，不过在太空失重环境中就很容易实现。你们要仔细地看哦现在，我把静止的陀螺放在这儿，给它一个干扰力，哎，同学们，你们看到了吧。现在这个静止的陀螺在翻滚着向前运动，它的轴向发生了很大的改变。好，把它抓回来。现在，我要让它旋转起来，把这个旋转的陀螺放到同样的位置，给它同样一个干扰力，这次，它不翻滚了，而是晃动着向前走。王亚平好，把它再抓回来。我们这里还有一个陀螺，它们俩是一样的。为了让同学们看得更清楚一些，接下来我要把它们俩放到一起，一个静止，一个转动，给它们同样的干扰力，首先我们让其中的一个转起来，把它放到上面，把这个静止的陀螺放到下面，给它们同样的干扰力。非常的有意思，现在静止的陀螺翻滚着向前移动，而旋转的陀螺虽然是晃动但是轴向基本没有改变。太空制作水膜王亚平刚才我们给大家演示了一些物体运动的现象，接下来呢，我要给大家演示一些与水有关的有趣现象。同学们看，这是一个我们在太空中喝水用的饮水袋，这里有一个止水架，现在我把它打开，如果在地面，此时水肯定是会流下来的。但是，在太空中失重环境下，水是不会自己流出来的。我想，如果诗人李白在天宫中生活，大概他就写不出“飞流直下三千尺”的诗句了。因为在失重状态下，根本就不可能会“飞流直下”。接下来我要挤出一个水滴。同学们，你们看到这个可爱的、漂亮的小水滴，有没有想到“晶莹剔透”这个词呢我真想多做几个，把它们串成一串水晶项链，送给你们。为了避免它到处乱飞，我要用独特的方法来收集它。正好可以润润嗓子。王亚平张嘴把漂浮在空中的水滴吃了进去，这个奇妙的画面引起地面课堂上学生的一阵惊叹。王亚平同学们看，这是一个金属圈，这是我们喝的普通水，那么我能用它们做出什么来呢大家睁大眼睛注意看哦。首先把水袋打开，把金属圈慢慢地放到水袋里，轻轻地拉出来。同学们，见证奇迹的时刻就要到了。鼓掌王亚平我做成了一个漂亮的水膜。看来在失重状态下，普通水也可以形成这么大的一个水膜，这在地面上可是很难做到的，因为在地面上有重力的影响，所以水膜一出水，就容易破裂，而在太空中，由于处于失重状态，水的表面张力就会“大显神威”，所以就能轻松地形成水膜。那这个水膜结实吗我们来验证一下。现在轻轻地晃动它，同学们看到了，即使我来回地摇晃它，它也不会轻易地破裂。地面课堂响起掌声而是甩出来一些小水滴，不过这个小水滴我们要用吸水纸将它给收集走，避免它们到处乱飞影响我们的设备安全。王亚平接下来我要试着把一个中国结贴到水膜的表面，看它能否承住这个中国结。好，现在把中国结轻轻地贴到水膜的表面。哎，贴上了地面课堂响起掌声现在中国结已经被贴附到了水膜的表面，看来这个水膜还是足够结实的太空制作水球王亚平在太空中，由于处于失重状态，我们见到了很多地面很难见到的景象。接下来还有更神奇的，你们想看吗同学想王亚平让我们来试一下。首先，我们还是重新做一个水膜。那如果我们往水膜上加水它会出现什么样的变化呢现在，我们一点点地往水膜上加水。王亚平好，现在水膜在一点一点地变厚。王亚平好，现在水膜已经变成了一个亮晶晶的大水球。那同学们，在地面上你们能够做到吗笑声同学们，现在你们可以看到，水球的中间有很多小气泡，你们知道这是为什么吗对了，因为在我们刚才注水用的饮水袋中本身就存在着很多小气泡，现在我们把这些小气泡抽出来。王亚平你们看，这个水球像不像是一个透镜，透过它，你们还可以看到我的倒影呢。地面课堂响起掌声王亚平现在我要用注射器往水球中间注一个气泡。气泡破了，没关系，我们再重新注一个。王亚平好。地面课堂响起掌声哎，这两个气泡并没有融合到一起，而是单独地存在着，看来不一样的环境会有不一样的现象哦。现在，我们要把气泡抽出来。王亚平刚才我们是把气注射到了水球中，接下来，我要把带颜色的液体注入到水球中，看看又会出现什么样的现象。同学们看，这里面装的是红色的液体，现在我就把它慢慢地注入到水球中。王亚平同学们，你们看到了吗现在红色的液体在水球中慢慢地散开了。好，非常非常的漂亮。现在，透明的水球已经变成了一个红色的水球。好，让我们摄像师的镜头多停留一会儿，我们多欣赏一下这美妙的景象。聂海胜用吸水纸把水球吸走。天地奇妙问答同学刚才的水实验我感觉非常有趣，我还想知道这些实验用水是您们从地面带上去的，还有就是天宫的生活用水，可以循环使用吗王亚平嗯，这个问题呢，我想请我的指令长来给你回答吧。聂海胜我们天宫一号上使用的水都是从地面上带上来的。在太空，资源的循环利用非常重要和有价值。这需要有先进的技术和庞大的设备，因此在短期飞行当中，一次性用水更经济。我国的空间站将采用先进的资源再生和循环利用技术，在天宫一号里，我们也进行了部分相关关键技术的验证实验，我国科研人员将把中国的空间站建设成为运行高效、节约的空间站，谢谢。同学亚平老师，您在太空中能看到太空垃圾吗天宫一号是否有应对太空垃圾的防护措施呢王亚平嗯，在我们飞行的这几天，我们还没有看到太空垃圾。不过事实上，太空垃圾确实是存在的，虽然它与航天器相撞的几率很小，但是数量却不少，而且一旦与航天器相撞，后果将不堪设想。因此，在发射前，我们就对太空垃圾进行了预警分析，也对我们的天宫一号进行了相应的规避和防护措施，确保航天员的安全，谢谢。同学航天员老师您好，我想问您一个问题，就是您在太空中需要生活很长时间，那么您采取了哪些措施来应对失重环境对身体带来的不利影响王亚平嗯，这个问题呢，还是请指令长来给你回答吧。聂海胜在太空，航天员会遇到失重、噪声、狭小环境等不利因素的影响。失重会造成人体心血管失调、肌肉萎缩等，为了有效地对抗失重，我们通常采用体育锻炼、药物和体液重新分布等办法来进行保护。这次我们也从地面上带来了很多设备，例如企鹅服、套袋、拉力器、自行车动量计等。我们现在上课的这个小讲台，就是由一个自行车动量计改造的，等一会儿上完课之后，我们把它马上组装成为一个太空锻炼的自行车，谢谢。同学王老师，您好，请问您看到的窗外的景色和地面上看到的有什么不同吗能看到UFO吗星星还会闪烁吗王亚平透过舷窗，我们可以看到美丽的地球，还可以看到日月星辰，但是到目前为止我还没有看到UFO。由于我们处于大气层之外，没有了大气的阻挡和干扰，所以我们看到的星星是格外的明亮，但是看到的星星就不会闪烁了。同样，由于没有了大气对光的散射作用，我们看到的天空不是蓝色的而是深邃的黑色。另外呢，我要告诉你们一个很奇妙的现象，就是现在我们每天都可以看到16次日出，因为我们每90分钟就可以绕地球一圈。许多MM在减肥的过程中困难重重，用尽方法却瘦不下来，其实只有在数不清的技巧，推敲中找到属于跟适合自己的最佳方式，才能在健康的瘦身道路上走下去，下面一些瘦身的小技巧，一定可以帮到你1、慢慢吃我们都曾在美味佳肴面前狼吞虎咽。等你发现自己吃撑的时候，已经为时太晚了。然而当发现自己因为吃得太撑感到不适时总是为时已晚。这是因为，我们的大脑需要大概20分钟，才能接收到“已经吃饱了”的讯息。营养学专家WESLEYDELBRIDGE表示。“在吃第二碗饭前，不妨先喝上一杯水，等个十几分钟。”他说，“让你的大脑告诉你，你是否已经吃饱了。“2、切碎你的食物不论是享用牛腩、三文鱼、面包圈还是鸡蛋卷，在食用之间都可以尝试把这些食物切成碎片。近期，美国亚利桑那州立大学的研究表明，被给予切好的面包圈的参与者，比直接食用完整面包圈的参与者，在试验中吃的要少得多。在20分钟后的免费午餐招待中，那些吃面包圈切片的参与者仍然吃的比较少。研究人员表示，预先切好食物能使食用过程中的每一次咀嚼都更加舒适，因此能够一定程度上实现对饮食量的掌控。3、饭后刷牙、剔牙“一旦结束午餐或晚餐，应当立刻使用牙刷或者牙线。”匹兹堡NUTRITIONCHECKUP的营养学家HEATHERMANGIERI如此建议道。当你感到牙齿清洁、口气清新时，你就不会再没心没肺的呆在厨房吃个不停了。久坐族常常都有恼人的“游泳圈”，不仅仅影响美观，还很难减，这可怎么办呢来看看小编推荐的10个最佳的瘦腰运动吧总有适合你的一种，还等什么赶紧动起来吧1、简易坐扭转这个体式可以很好的帮你拉伸脊柱并消除背痛，然后帮你按摩腹部减少腰部的赘肉，来促进消化器官的蠕动。盘腿坐在一块折叠的毛毯上，骨盆水平，挺直腰背。吸气向上拉长脊柱，随着呼气的时候拉伸着向右后方转，左手放在右大腿上，右手放在身后毛毯边缘，保持30秒，然后收回。相反方向重复同样的动作。2、半鱼王这个扭转可以很好的作用在腹部区域，把横膈膜及腹腔带进行一个强烈的扭转，它的扭转力度会非常强大，帮助收紧腰腹肌肉。这是一个更为高级的扭转体式。我们需要让一腿折叠在下方，让脚掌竖着立在地面上，上面的脚跨过来放在膝盖的外侧，脚尖和膝盖在一条线上，上面腿应该是垂直的。可以把臀部下面垫上一个毯子，以防骨盆不会向后部倒，使背能向上立起来，随着呼气的时候转，同样吸气拉伸脊柱，呼气把中背部推入体内，增加扭转。快速瘦腰一“椅子运动”像是坐在椅子上那样，双手做扶扶手的姿势，后背靠在椅背上，注意其实没有椅子，只是自己想象着坐在椅子上。之后身体慢慢下蹲，感觉屁屁真的坐在椅子上一样。在做这个动作时腰部要用力，脚的位置不动，让大腿来承受身体的重量。3、自行车运动身体平躺在地板上，双手放于脑后，左腿膝盖弯曲并尽量向胸部靠近，右手肘向左腿膝盖靠近，右侧肩榜随之抬起。之后换另一侧重复进行这个动作。4、交错腿运动身体平躺在地板上，双腿交叉，双手抱头，之后交叉的双腿慢慢抬起，尽量向上抬，使双腿与地面呈直角，头部也随之慢慢抬起。当抬