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天宫二号上将进行三项香港中学生实验

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dandong713

回复 1 楼 2016-10-15

天宫二号上将进行三项香港中学生实验

  神舟十一号预计近期发射,两名航天员将在飞船与天宫二号交会对接后,进行三项由香港中学生设计的实验项目 “水膜反应”、“太空养蚕”和“双摆实验”。此外,香港的“太空任务小设计师”获邀前往甘肃酒泉卫星发射中心,与航天工程人员交流,并见证神舟十一号升空。

  中国首个真正意义上的空间实验室天宫二号于9月15日发射入轨,25日经过两次轨道控制后进入距地面393公里的轨道,等待与神舟十一号交会对接。神舟十一号计划于17日凌晨在酒泉升空,飞行乘组由两名男航天员组成。此次发射主要承担航天员运送和太空站技术验证两大核心任务,将与天宫二号交会对接,形成组合体飞行30天。

  研透气薄膜製人造皮肤

  来自香港中学生们设计的三项有趣实验项目是“香港中学生太空搭载实验方案设计比赛”的获奖项目,其中,获得评委一致好评的是顺德联谊总会翁祐中学五名中四学生设计的“微重力状态下製作多用途聚合物有孔薄膜”。该项目希望在太空微重力状态下,研製出质量更好、透气不透水的胶薄膜,甚至可能用于药物释放系统、治疗皮肤创伤等。

  实验设计者之一劳莉欣介绍,该项实验是受神舟十号女航天员王亚平在天宫一号向学生展示的基础物理实验启发,特别是其中一个在失重环境下进行的水膜实验。他们参照了王亚平的做法并结合化学知识,设计了将聚合物聚乙烯醇溶液及饱和盐水混合,以进行相转化过程的项目,待风乾后就会形成固体薄膜,过程最多只需一至两分钟,期望未来可进一步研发成透气但不透水的人造皮肤和透析膜。

  双摆实验助开发机械臂

  3年前,王亚平示范了多项失重状态下的科学实验,其中一项是“单摆运动”,激发了保良局罗氏基金中学四名学生构想出“双摆实验”。实验设计者之一侯柏全介绍,他们预计双摆在无重力情况下会有规律地按圆周路径摆动。它跟人类手臂摆动相似,可以研发成协助航天员工作的工具,比如用来採集石头样本的机械臂。他们期望实验结果能为太空修补工序提供机械技术支援。

  此外,“研究蚕虫在太空的变态过程”实验也会跟随神舟十一号升空。


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碎花裙皮

回复 2 楼 2016-10-15

天宫一号上的太空授课

  天宫一号运行在预定的交会对接轨道上,状态稳定,设备工作正常,推进剂等消耗性资源充足,满足交会对接任务要求和航天员进驻条件。武平表示,本次科普教育活动将在组合体运行期间择机进行,具体时间将综合考虑飞行任务安排、航天员作息情况和测控通信等保障条件最终确定。届时,将通过媒体全程直播这次活动。

  武平介绍说,本次科普教育活动是中国利用载人航天活动普及航天知识的一次尝试,希望通过开展此类科普教育活动进一步激发广大中小学生对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情。

  女航天员王亚平成为中国境内的第一位“太空老师”。对于她的授课内容,武平介绍,主要是使中小学生了解微重力环境下物体运动的特点,了解液体表面张力的作用,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。航天员进行在线讲解和试验演示,并与地面师生开展双向互动交流。

  实验一

  质量测量

  在失重的太空,地面的测重不再奏效。“那么,航天员想知道自己是胖了还是瘦了?怎么称重呢?”太空教师王亚平问。

  在神州十号,有一样专门的“质量测量仪”。“太空授课”的助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置。松手后,拉力使弹簧回到初始位置。这样,就测出了聂海胜的重量——74千克。

  实验二

  单摆运动

  T形支架上,细绳拴着一颗小球。这是物理课上常见的实验装置——单摆。王亚平将小球拉升至一定高度后放掉,小球像着了魔似的,用很慢的速度摆动。随后,王亚平用手指轻推小球,小球开始绕着支架的轴心不停地做圆周运动。

  实验三

  陀螺运动

  王亚平取出一个陀螺,用手轻推,陀螺竟然翻滚着向前,行进路线变幻莫测。随后,她又取出一个陀螺,抽动它后,再用手轻推,陀螺沿着固定的轴向向前飞去。

  实验四

  制作水膜与水球

  这是同学们最感兴趣,也是最神奇的实验。

  一个金属圈插入饮用水袋并抽出后,形成了一个水膜。这在地面,难以实现,因为重力会将水膜四分五裂。那么,这个水膜结实吗?轻晃金属圈,水膜并未破裂,而是甩出了一个小水滴。再往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片,水膜依然完好。

  更奇迹的时刻:在第二个水膜上,用饮水袋不断注水,水膜很快长成一个晶莹剔透的大水球。水球内有连串的气泡,用针筒取出,水球却不受任何破坏。

  最后,王亚平注入红色液体,红色慢慢扩散,水球变成了一枚美丽的“红宝石”。


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回复 3 楼 2016-10-15

网友分析太空授课背后的意义

  估计大部分人会认为6月20日神十航天员王亚平首次太空授课没有实际意义,最多不过是为了激发青少年航天热情,一场太空秀而已。

  果真如此么?

  我们知道神舟天宫组合体在近地轨道运行,离地面约340公里,绕地球一圈费时90分钟左右。而这次授课约50分钟,也就是说神舟天宫组合体绕地球一半还多的情况下采用某种天地通信方式实现了不间断的数据链接。

  那么,是什么样的通信方式?

  美国在1983年向离地面36000公里的静止轨道发射了3颗中继通信卫星,分布均匀的3颗卫星可以基本实现对200-1200公里高度航天器运行轨道的全覆盖。也就是说低轨航天器先将数据上传至36000公里的中继卫星,中继卫星再将数据传回至地面,即一个"星-星-地"的通讯流程。

  我国分别在2008、2011、2012年发射了“天链一号”01、02、03号卫星,由此建立了第一代数据中继卫星系统。

  与普通通信卫星相比,“天链一号”需要克服的第一个技术难题是对航天器的捕获和跟踪。由于运行高度是36000公里,低轨航天器的高度仅为数百公里,距离非常远;而视频、高质量静态图像又需要高速数据传输,“天链一号”与低轨航天器之间需要采用增益高、波束极窄的Ku/Ka波段天线进行通讯。通讯距离远、通讯波束窄,这就对跟踪精度提出了极高要求。

  所以,数据中继卫星可以称得上是当今技术含量最高的通讯卫星。而6月20日的“太空授课”实际上是一种国家军事实力的展示(太空授课50分钟,相当于一枚洲际导弹从中国到美国,导弹控制数据无缝链接,用太空授课秀肌肉,符合中国人低调展示獠牙的一贯风格,华尔街犹太佬一定印象深刻!),更为重要的是,天链一号的作用并不仅限于为神舟、天宫服务,它还可以为中低轨道的各类民用遥感卫星、军用侦察卫星提供测控、数据中继服务。你知道为什么“辽宁号”航母、蛟龙号在神十上天后集体出海?其实背后也是为了测试太空与海面舰艇数据链、太空与海底水波通信等。