光明日报、人民网2023年9月24日(刘博超 李依环 任和)报道：
距地400公里 播下科学与梦想的种子
——“天宫课堂”第四课北京课堂侧记
“在征服宇宙的大军里，那默默奉献的就是我；在辉煌事业的长河里，那永远奔腾的就是我……”，悠扬的歌声中，屏幕上广阔无垠的浩瀚宇宙与现场挥舞的鲜艳的五星红旗交相辉映，涌起一片红蓝色的海洋。在本次“天宫课堂”最大规模的地面课堂——北京航空航天大学体育馆，2400余名师生代表正高高地扬起头，专注地看着面前的大屏幕，期待着“天宫课堂”的正式开始。
来自北航实验学校小学部六1班的李柏萱很期待这节“神奇”的课堂，“我非常自豪也非常荣幸能在现场观看航天员的授课，这是我们国家强大的体现！”小小的脸庞上充满对太空的向往。
北航宇航学院教授李敬轩很期待见到自己的“同事兼邻居”——中国空间站首位载荷专家、宇航学院教授桂海潮。李敬轩表示，此次授课将火焰搬到太空，在理想的失重条件下进行实验，能为发动机燃烧领域研究提供宝贵的工作环境和实验数据，“希望将来有更多的专家学者能够到太空中探索！”
“欢迎大家来到天宫课堂，让我们一起开始这场探索之旅吧”，神舟十六号飞行乘组航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮亲切的开场白声音响起，北航体育馆爆发出热烈的欢呼声，9月21日下午15时48分，“天宫课堂”第四课正式开课！
跟随桂海潮和朱杨柱的“飞行轨迹”，同学们逛起了梦天实验舱这个“新教室”。
从高达1600摄氏度的“太空炼丹炉”，到世界上最冷的地方——超冷原子物理实验柜，再到流体物理实验柜、太空维修工厂、燃烧科学实验柜……在这里，航天员们可以开展流体物理、材料科学、燃烧科学、微重力物理科学的基础研究，同时还能探究在轨制造、新型能源推进等工程技术领域的前沿问题。“这些都是我们面向未来星际航行的非常有益的尝试和探索”，朱杨柱不无骄傲地介绍道。
“刚才听老师介绍了燃烧实验柜，生活中的燃烧现象很常见，我很好奇微重力环境的燃烧会和地面有什么不同吗？”从小便有着航天梦的北航实验学校中学部初二学生段希知迫不及待地举起手，第一个向航天员提问。
与此同时，北航宇航学院副教授、北京地面课堂教师张晓天也做好准备，点燃了一支蜡烛。在地面课堂锥形火焰背后的屏幕上，一团近似球形的火焰腾空而生，现场发出一片惊呼。通过对比地面锥形火焰与空间站球形火焰的不同，航天员讲解了在地球重力影响下浮力对流的形成原理。
“朱老师准备接球”，在奇妙“乒乓球”实验中，桂海潮和朱杨柱准备了“秘密武器”——裹在乒乓球拍上的运动干巾极好地利用了表面的疏水微绒毛，形成了疏水性能，使空间站“乒乓球”比赛得以进行。
桂海潮和朱杨柱还带领同学们利用小钢球验证了空间站里的动量守恒定律，在小钢球碰撞的声音中，同学们见证了理想实验条件下的动量交换，更连连赞叹于物理学家们的伟大。
又见陀螺实验围绕广泛应用在航天器姿态控制中的陀螺力矩展开。利用飞速转动的陀螺，漂浮着的桂海潮轻松实现了转身，“空间站也是利用同样的原理在太空中转身”，这个“四两拨千斤”的装置引起了现场一阵惊呼。
“与此前‘天宫课堂’相比，这一次专业性更强，受众面也更广，在一开始内容的设置和设计上就已经考虑了要覆盖到大学生这个群体”，张晓天告诉记者，比如又见陀螺实验中涉及的角动量守恒定律，是北航飞行器设计专业高年级本科生，乃至研究生的“必修课”。“以前觉得航天员离自己很远，现在感觉航天员离自己很近，特别是看到桂海潮老师在空间站里依然那么生龙活虎，就好像平时在办公室或者实验室里看到他的状态一样，作为同事，我们也特别高兴。”
这堂别开生面的奇妙科学课在欢声笑语的互动间向同学们普及了科学知识。值得一提的是，本次授课中备受关注的球形火焰实验和又见陀螺实验的内容设计和教具器材的研制都由北航宇航学院师生协作完成。针对天地环境差异和陀螺力矩相关原理，北航团队精心筹备开发了两项演示实验，以帮助航天员在舱内开展科普教育工作。
当在太空课堂上亲眼看到桂老师手持陀螺进行实验时，研制团队成员之一、北航宇航学院2022级硕士研究生孟博兴奋不已：“在神州十六号发射前，桂老师提出了想在中国空间站演示陀螺力矩和球形火焰实验的方案。为此课题组集思广益，不断讨论，加工了最终的演示陀螺和燃烧装置。”年轻的脸上满是自豪，“在太空课堂上看到桂老师使用我们设计的教学工具为全国大中小学生开展科普教育，万分激动，很高兴能为中国航天和科学普及事业贡献出绵薄之力。我也会继续认真科研，为建设现代化强国事业添砖加瓦。”
“太空中没有明显的参照物，航天员怎么判断空间站的姿态和轨道是否发生变化?”北航宇航学院2020级本科生吴堃炤代表北京课堂向航天员们提问。
“请问老师你们能看到太空垃圾吗？空间站有没有采取相应的防护措施？”
“与从地球上看太阳相比，您三位在空间站里看太阳有什么不同？”
“请问老师们在太空中采取什么办法对抗失重对人体带来的不利影响？”
来自其他几个分会场的同学也好奇地提出疑问。每一个问题的回答，都引起了现场热烈的掌声。
同学们专业的提问令景海鹏不禁点赞，“同学们提的问题既有深度，又有高度！非常高兴能够在中国空间站给大家播撒下科学和梦想的种子，我们期望它能够生根发芽、开花结果。”
谈及如果有机会提问，会问航天员们什么问题，高等理工学院2021级本科生赵子懿很好奇航天员们经历的严格身体训练，“航天员们在上天之前都做了哪些心理上的建设，在肩负重大任务的情况下是如何缓解自己的压力的？”
桂海潮博士研究生、北航宇航学院王世杰时刻不忘科研，“在微重力环境下这么久，不知道桂老师对于航天动力学控制方向有没有什么新的感悟，是我们在地面上这些人理解不到的？”他表示，也期待在未来能够看到更多与专业联系紧密的实验。
课程尾声，面对同学们的殷殷目光，神舟十六号航天乘组的三名航天员热情激励广大青年学子：路虽远行则将至，事虽难做则必成，科学技术从来没有像今天这样深刻地影响着国家的前途和命运，拥有着实现梦想和创造奇迹的无限可能，青年同学们要牢记少年兴则国家兴，要敢于有梦、勇于追梦、勤于圆梦。
“中国空间站,欢迎大家来出差！”在距离地面400公里的讲台上，三位航天员向同学们挥手告别，同学们也挥舞着手中的国旗，高喊“老师再见！”，画面久久定格。
课程结束，现场师生们难掩激动之情，来自北京四中高一12班的兰欣睿仍然不敢相信自己能与如此遥远的地方建立沟通联系，在《歌唱祖国》的歌声中，她坚定地表示自己会永怀爱国情、爱国心，永葆初心，德才兼备，知行合一，成为对国家有贡献的有志青年。
“我势必会把航天精神践行下去，在科学的宇宙，人生的宇宙和时代的宇宙中做出不懈的努力。”清华附中的刘宇魁表示自己收获满满。
北航宇航学院2022级博士生李响直呼自己“圆梦”了，自2013年第一次看天宫授课起，一颗小小的航天梦种子就在李响的心里深深扎根，从考入北京航空航天大学选择航天专业，再到今日能够现场观看天宫授课，李响一步一步坚定地走向自己儿时的梦想。
北航宇航学院院长王伟宗为桂海潮由衷地感到骄傲与自豪，也为北航的广大学子们加油鼓劲，“希望同学们能以桂海潮老师为榜样，用青春勃发的活力、挑战自我的果敢、锲而不舍的勤奋，在逐梦太空的征途上发出青春的夺目光彩，为中华民族伟大复兴的中国梦的实现奉献自己的智慧和力量。”
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编辑：贾爱平
