“当时还设计了一个磁铁实验 ， 但考虑到磁铁可能对航天器内部仪器和设备产生影响 ， 所以这个实验被放弃了 。 ”庞之浩补充道 ， 此外 ， 化学实验有一定的危险性 ， 为了安全起见 ， 太空里的化学实验通常在实验柜或者手套柜进行 ， 难以向地面学生呈现 ， 因此挑选物理实验作为太空授课的内容更具安全性和可视化 。
为做好中国首次太空授课科普教育活动 ， 当年中国载人航天工程办公室联合教育部、中国科学技术协会等部门对活动进行了系统、周密的策划 ， 完成了课件、教具制作和地面课堂的准备工作 ， 航天员还为此进行了专题准备 。
由于天宫一号是精密飞行器 ， 航天员的授课活动必须小心谨慎 ， 既不能动作幅度太大 ， 干扰到正常飞行 ， 还要当心漂浮的实验器材、液滴影响到航天器安全 。
作为主讲人的航天员王亚平 ， 在备课时没少下功夫 。 她精心准备授课内容 ， 向专业教师虚心请教讲课技巧 。 指令长聂海胜担任太空课堂的助教 ， 负责配合王亚平管理教具 ， 维护课堂秩序 。 航天员张晓光几乎是被“捆”在舱壁上听完这堂课的 ， 因为担任摄像师的他 ， 要想在失重环境下保持平衡 ， 必须用束缚带把自己固定在舱壁上 ， 才能在用手持摄像机的情况下 ， 保持长时间稳定拍摄 ， 把太空授课的精彩图像传回地面课堂 。
“未来的太空授课将会有更多、更新颖的实验内容和形式 。 例如天地对比实验 ， 比较蚕或蜘蛛在太空与地面吐丝的区别 ， 观察蝴蝶在太空中如何飞舞等 。 ”庞之浩介绍 ， 我国有关部门也已开始组织青少年设计太空实验 ， 并定期请专家评审 ， 优秀的实验方案未来有望在中国空间站上实施 。
稳定清晰靠天链
中国首次太空授课活动持续约40分钟 。 这一天地互动过程是在我国中继卫星的支持下实现的 ， 它的亮相同时标志着我国新一代载人航天测控网基本建成 。
“地面上网课 ， 最难的是网络通畅 ， 在天上这个问题更难保证 。 ”杨宇光说 ， 如何确保高码数率、高保真视频流的通信链路完全畅通 ， 是太空授课过程中挑战最大、难度最高、不确定因素最多的环节 。
杨宇光进一步解释道 ， 太空授课的高清视频传输 ， 我国主要依靠居高临下的天链中继卫星进行支持 ， 以地面测控站、海面远望号测量船作为备份 ， 但是地面测控支持比例不高 ， 这是因为天宫一号、空间站多数时间不在我国本土上空 。
无线电通信的一个基本原理 ， 是传输的数据码速率越高 ， 那么传输的能量消耗及对传输设备的灵敏度要求越高 。
【杨宇光|“天宫课堂”要开课啦！】“太空授课对音视频的码数率要求较高 。 ”杨宇光解释道 ， 为此天链中继卫星使用高增益天线 ， 使得波束非常窄 ， 以保证能量集中 ， 顺利传输高码数率的视频数据 。 另一端我国空间站上设置有蝶形天线 ， 指向中继卫星进行配合 。 这样一来 ， 理论上任何时候都有一颗中继卫星能够“看”到我国空间站 ， 确保授课过程通信畅通 。 “太空授课的时延仅约0.3秒 。 ”他说 。
推荐阅读
- 快报|“他，是能成就导师的学生”
- 技术|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- bug|这款小工具让你的Win10用上“Win11亚克力半透明菜单”
- 重大进展|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- 历史|科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 空间|（科技）科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 精度|将建模速率提升10倍，消费级3D扫描仪Magic Swift在2021高交会大显“身手”
- 四平|智慧城市“奥斯卡”揭晓！祝贺柯桥客户荣获2021世界智慧城市治理大奖
- |南安市司法局“加减乘除” 打造最优法治营商环境
- ASUS|华硕预热ROG Flow Z13：称其是“全球最强悍的游戏平板”