“天宮課堂”第四課北京地面課堂現場。北京航空航天大學供圖

“歡迎大家來到天宮課堂，讓我們一起開始這場探索之旅吧！”

伴隨著親切的開場白，北京時間2023年9月21日15時48分，“天宮課堂”第四課開講，新晉“太空教師”景海鵬、朱楊柱、桂海潮，在距離地面400公裡的中國空間站，給全國青少年上了一堂科普課。這是中國航天員首次在夢天實驗艙內進行授課。

作為此次授課的地面主課堂之一，北京航空航天大學學院路校區體育館裡，來自該校各學院的本科生、研究生、教師代表，北航實驗學校中學部、小學部學生代表，以及來自京內外中小學生代表等2400余人在現場觀看了這場精彩的太空授課。

全新課堂 探究奧秘

從高達1600攝氏度的“太空煉丹爐”，到世界上最冷的地方——超冷原子物理實驗櫃，再到流體物理實驗櫃、太空維修工廠、燃燒科學實驗櫃……跟隨“太空教師”桂海潮和朱楊柱的“飛行軌跡”，同學們“逛”起了夢天實驗艙這個“新教室”。

“這些都是我們面向未來星際航行的非常有益的嘗試和探索。”朱楊柱介紹道，在這裡，航天員們可以開展流體物理、材料科學、燃燒科學、微重力物理科學的基礎研究，同時還能探究在軌制造、新型能源推進等工程技術領域的前沿問題。

“通過航天員的講解我也知道了，由於處在微重力環境，缺乏浮力對流的條件，因此火焰才會呈現出與在地面燃燒時不同的球形。”北航實驗學校初二學生於詹潤對球形火焰實驗印象深刻。在他看來，與地面蠟燭燃燒時的錐形火焰不同，太空中蠟燭燃燒時呈現的球形火焰十分有美感。

“剛才聽老師介紹了燃燒實驗櫃，生活中的燃燒現象很常見，我很好奇微重力環境的燃燒會和地面有什麼不同嗎？”北航實驗學校中學部初二學生段希知從小便有著航天夢，聽完航天員的講授，迫不及待地舉起手，第一個向“太空教師”們提問。

與此同時，宇航學院副教授、北京地面課堂教師張曉天也做好准備，點燃了一支蠟燭。在地面課堂錐形火焰背后的屏幕上，一團近似球形的火焰騰空而生，現場發出一片驚呼。通過對比地面錐形火焰與空間站球形火焰的不同，航天員講解了在地球重力影響下浮力對流的形成原理。

教具上天 天地互動

值得一提的是，本次授課中的球形火焰實驗、又見陀螺實驗的內容設計和教具器材研制，都由北航宇航學院師生協作完成。針對天地環境差異和陀螺力矩相關原理，北航團隊精心籌備開發了兩項演示實驗，以幫助航天員在艙內開展科普教育工作。

“在太空課堂上看到桂老師使用我們設計的教學工具為全國大中小學生開展科普教育，我們萬分激動。”看到桂海潮老師在艙內手持陀螺進行實驗，研制團隊成員之一、北航宇航學院2022級碩士研究生孟博興奮不已。

“很高興能為中國航天和科學普及事業貢獻出綿薄之力，我也會繼續認真科研，為建設現代化強國事業添磚加瓦。”孟博說。

北航宇航學院教授李敬軒表示，此次授課將火焰搬到太空，在理想的失重條件下進行實驗，能為發動機燃燒領域研究提供寶貴的工作環境和實驗數據，希望將來有更多的專家學者能夠到太空中探索。

“與此前‘天宮課堂’相比，這一次專業性更強，受眾面也更廣，在一開始內容的設置和設計上就已經考慮了要覆蓋到大學生這個群體。”張曉天談到，比如又見陀螺實驗中涉及的角動量守恆定律，是北航飛行器設計專業高年級本科生，乃至研究生的“必修課”。

弦歌不輟 薪火相傳

“中國空間站，歡迎大家來出差！”在距離地面400公裡的講台上，三位航天員向同學們揮手告別，同學們也不舍地揮舞著手中的國旗，高喊“老師再見！”。

課程尾聲，三名航天員激勵廣大青年學子：路雖遠行則將至，事雖難做則必成。科學技術從來沒有像今天這樣深刻地影響著國家的前途和命運，擁有著實現夢想和創造奇跡的無限可能，青年同學們要牢記少年興則國家興，要敢於有夢、勇於追夢、勤於圓夢。

來自北京四中的高一學生蘭欣睿表示，自己不敢相信有一天能與太空建立溝通聯系，她表示會努力學習科學文化知識，永懷愛國情、愛國心，永葆初心，德才兼備，知行合一，成為對國家有貢獻的有志青年。

“我一定會把航天精神踐行下去，在科學的宇宙，人生的宇宙和時代的宇宙中做出不懈的努力。”清華大學附屬中學學生劉宇魁也表示自己收獲滿滿。

宇航學院2022級博士生李響直呼自己“圓夢”了！自2013年第一次看天宮授課起，一顆小小的航天夢種子就在李響的心裡深深扎根。從考入北京航空航天大學選擇航天專業，再到而今能夠現場觀看天宮授課，他正一步一步堅定地走向自己兒時的夢想。

北航宇航學院院長王偉宗為同事桂海潮老師由衷感到驕傲與自豪。他勉勵學生：“希望同學們能以桂海潮老師為榜樣，用青春勃發的活力、挑戰自我的果敢、鍥而不舍的勤奮，在逐夢太空的征途上發出青春的奪目光彩，為中華民族偉大復興中國夢的實現奉獻自己的智慧和力量。”

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