今天（3月23日）15:40，“天宮課堂”第二課準時開課。在距地面約400公里的中國空間站中，“太空出差”三人組翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站里再一次通過直播向全球展示太空中的科學奧秘。
太空教師到齊，準備上課啦！丨央視新聞
在“天宮”課堂第一課中，太空花開、雙重人像、太空轉(zhuǎn)身……在微重力環(huán)境下，與重力相關的物理現(xiàn)象消失，各種在地面上不曾見過的奇妙景象，都出現(xiàn)在太空環(huán)境之中。
第二課里，三位太空教師不僅進行了魔法般的太空實驗，還帶大家參觀了天和核心艙里的科技實驗設備。冰墩墩更是“驚喜加盟”本次太空教學，與三位太空教師一起展現(xiàn)太空的奧妙。
冰墩墩也來到了太空中丨央視新聞
北京冬奧會和冬殘奧會剛剛落下帷幕，三位航天員也在太空中“夢幻聯(lián)動”，讓一顆“水球”秒變夢幻“冰球”。
王亞平從水袋中緩緩擠出一顆晶瑩剔透的“水球”后，使用“魔法棒”輕輕碰觸了它。幾秒內(nèi)，這顆“水球”迅速變白，從外到內(nèi)變成了一顆“冰球”。但這顆“冰球”并不冰，王亞平將其握在手里，感覺還有點熱。
“水球”秒變“冰球”丨央視新聞
這顆“熱冰”其實并不是冰，而是乙酸鈉結(jié)晶。這其中“點水成冰”的魔法，其實是過飽和溶液結(jié)晶的過程。乙酸鈉可以溶于水中，但溶解的量是有限度的。溫度越高，乙酸鈉的溶解度越大，也就是說同樣多的水可以裝下更多的乙酸鈉。
然而隨著溶液慢慢降溫，溶解度也會逐漸下降，這時候溶液會逐漸“裝不下”乙酸鈉了。不過在外部較為穩(wěn)定的情況下，這種明明裝不下還繼續(xù)裝的狀態(tài)會持續(xù)，從而變成“過飽和溶液”。然而對于溶液而言，這種情況是不穩(wěn)定的，在受到攪拌、震蕩等外部影響時，溶質(zhì)會結(jié)晶析出，形成“冰”一樣的視覺效果。這個過程還會放出熱量，所以它也就成了“熱冰”。
乙酸鈉結(jié)晶過程丨Wayne Schmidt/Youtube
這個實驗其實在地球上也可以完成，但想要得到一個“懸浮的熱冰”，還是得靠太空中的微重力加持。這也展現(xiàn)了太空實驗的一個獨特之處：可以實現(xiàn)“無容器實驗”。
在地面上做實驗，實驗材料可能會受到容器材料和形狀的影響。但到了太空的無容器材料實驗柜中，實驗材料可以脫離容器，懸浮在空中。前陣子在中國空間站中的無容器材料實驗柜中，就完成了鋯金屬熔化與凝固實驗。
無容器材料實驗柜中的鋯金屬熔化與凝固實驗丨央視新聞
微重力不僅讓材料擺脫束縛，更是讓那些在地面上并不顯著的力變得更加奇妙。
如果說水球、水膜已經(jīng)讓你驚嘆于水的表面張力可以如此之大，那第二課中的液橋更是讓表面張力表現(xiàn)得更為驚人。
葉光富首先向王亞平手持的液橋板上擠出了兩個水球，水球“粘”在表面像果凍一樣輕輕晃動。隨后王亞平將兩個液橋板靠近，板上的水融為一體。王亞平再輕輕拉開兩個液橋板，一座液橋出現(xiàn)在兩板之中。
液橋?qū)嶒灒合袷怯幸蛔八畼颉边B接了兩塊板丨央視新聞
在地面上，如果我們用兩根手指沾一些水滴，合在一起后再慢慢拉開，也會出現(xiàn)一個液橋。但由于地面上的重力影響，我們很難拉出一個很長的橋。而在微重力的環(huán)境下，液橋可以更加穩(wěn)定的存在。
液橋?qū)嶒炘趯嶋H科研當中也占據(jù)了非常重要的地位。天宮二號上就搭載了液橋熱毛細對流實驗箱，可以制作更大尺度的液橋，從而完成相關的科學實驗。
除了這兩個實驗外，太空教師還向大家展示了太空微重力狀態(tài)下的“水油分離”實驗和“太空拋物實驗”。“冬奧頂流”冰墩墩也是友情出演，完成了一次優(yōu)雅的“太空漫步”。
王亞平輕輕推出冰墩墩后，冰墩墩緩緩向前，做了一次符合牛頓第一定律的前進：在沒有任何外力的作用下，運動中的物體總保持勻速向前運動。
沖鴨！冰墩墩丨央視新聞
不過空間站中還是存在著一定的氣體阻力，因此王亞平也強調(diào)，冰墩墩是近似勻速前進。
而在“水油分離”實驗中，葉光富化身“人工離心機”，轉(zhuǎn)動水油混合的小瓶，使用旋轉(zhuǎn)的方式，借助離心作用，使其中的水油在微重力的條件下也能再次分離。
在空間站中也配備了離心機，從而可以完成血樣、尿樣等醫(yī)學樣本的分離和制備工作。
其實，太空課堂中的每一個項目，都從最根本的角度展示了太空艙中的實際科學實驗的原理。在軌科學試驗正是神舟十三號航天員們肩負的重要任務之一。
太空課堂只展示太空奧秘的一角，而被課程吸引的孩子們，或許將會是下一個探索宇宙的人。
畢竟，太空探索，永無止境。
