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在9月9日上午,中国空间站“天宫课堂”再次开课了,我们再次看到航天员们在太空授课的画面。
当前,正在中国空间站执行飞行任务的是神舟二十三号任务乘组,航天员朱杨柱、张志远、黎家盈成为了“太空教师”,给我们带来了精彩的科学实验示范,还进行了一场难得的“天地对话”。
在这一次太空授课过程中,我们空间站再现“水球乒乓”的场景。
在之前的神舟十六号飞行任务期间,航天员们也开展了太空授课,航天员们也曾经在中国空间站上展示了这一个趣味实验。
现在,中国空间站“第二届水球乒乓赛”再次开赛了,在空间站上,航天员朱杨柱挤出了一颗水球,然后拿出用毛巾包裹的乒乓球拍,和黎家盈展开“对打”。

在看到航天员们真实打“水球乒乓”画面之前,可能有很多网友都会认为这一个水球会被球拍打散,或者被毛巾吸收掉。
在地面的情况其实就是这样的,如果在地面我们使用这样的球拍去拍打水球的话,那水球的水分要么就被毛巾吸收了,要么就被球拍打散变成更小的水珠、水滴。
然而,在空间站内打“水球乒乓”就不一样了,这一个水球在接触到包裹乒乓球的
毛巾后,不仅没有被毛巾吸收掉,也没有出现破裂,反而就和真实的乒乓球那样,一下子就被弹开了。
在“天宫课堂”上,航天员黎家盈还向大家展示了拧湿毛巾。
可能有一些网友表示,拧湿毛巾不是一件很平常的事情吗?实际上,在空间站内拧毛巾还是非常特别的,和地面拧毛巾完全不一样。

当航天员在空间站拧湿毛巾时,毛巾里面的水并不会滴下来,而是直接覆盖在毛巾的表面。
当然,这也只是航天员进行的一项实验演示,在日常生活、工作中,航天员其实不会这样去拧湿毛巾的,因为拧毛巾的过程中,那些水珠会被挤出来,一不小心可能就会导致这些水珠在空间站内到处漂浮,可能会导致影响到仪器设备的运行。
所以,在空间站内,湿毛巾不会拧干,而是放在那里自然晾干,或者把它们密封起来当成垃圾丢掉。
水球为什么不会被打散
不管是之前的神舟十六号期间的太空课堂,还是现在的神舟二十三号乘组的太空课堂,航天员们展示的“水球乒乓”被乒乓球拍打中以后都不会被打散,也不会被毛巾吸收,这是为什么呢?
这和地面遇到的情况完全不一样,确实是超乎大家的想象,实际上这是非常有趣的事情。

空间站、飞船环绕地球飞行时速度相当快,接近地球第一宇宙速度,所以空间站内是处于失重的状态的,一切都几乎不会受到重力的作用,包括我们的航天员,也包括挤出来的水球。
众所周知,水分子之间是存在相互吸引力的,就会在水球的表面形成一层绷紧、有弹性的“液体薄膜”,它会尽量让水保持表面积最小的球形。
这是为什么挤出来的水珠是非常完美的水球的原因。
当我们的航天员使用球拍去拍打水球的时候,水球在这一瞬间不会继续保持完美的球形了,而是会出现短暂的变形,随后,水球表面的那一层表面张力薄膜就像弹性气球的外皮那样,会把短暂变形的水重新拉回球形,所以这些水球就不会直接碎裂散开。

那为什么这一个水球不会被毛巾吸收呢?在地面毛巾会吸收这些水珠,但是在空间站却不会,这也是非常有趣的事情。
科学家表示,毛巾的疏水表面其实和荷叶表面是类似的,水在和毛巾的表面接触时可以轻松滑落,而不会粘在毛巾的上面,疏水表面一般也是通过模仿荷叶表面的微纳结构来制备的。
5颗中继星支持
我们空间站的航天员再次开展了太空课堂,对于我们来说,就是在直播上看航天员们怎么进行太空授课,而想要实现太空授课的直播,难度其实是非常大的。

因为空间站、飞船和地面的通信是通过无线电信号来实现的,而飞船、空间站的飞行速度相当快,大约1.5小时就会环绕地球飞行一圈,所以,空间站、飞船并不会一直处于我们的头顶上,没一会就会飞离我们的上空了。
如果想要实现持续的直播,那就需要有天地通信网络的保障。
空间站内,航天员的画面、声音,大是通过空间站、经过中继星,然后才会传回到飞控中心,而飞控中心再把这些信号通过通信链路传到地面课堂的现场。
同样的,地面课堂上的老师、学生们和航天员进行互动时,他们的问答等话音图像也是需要经过这样的“转发”才会传到空间站给航天员。

这是非常困难的事情,因为空间站、飞船离开我们上空后就会进入测控盲区,按理来说信号就会中断的,但是实际上我们做到了几乎没有延时的实时互动。
这就得益于我们强大的天地通信网络。
在这一次太空课堂中,我们工作人员启用了3颗中继卫星来接力保障信号通联,每颗卫星都可以覆盖地球120°的空间,这样一来,3颗中继星就基本可以做到全覆盖了。
除此之外,我们还启用了2颗备份的中继卫星。
除此之外,我们空间站上还启用了2个舱段进行中继跟踪,可以根据空间站的飞行情况来进行切换,这样一来就能做到连续测控区间的最大化。
整个“下坠”过程大概持续两年,到2030年彻底报废,最后掉进南太平洋那片所谓的“航天器墓地”。
说是一起干,其实分工挺清楚。
俄罗斯出两艘“进步”号货运飞船,美国出一艘专门设计的脱轨飞行器,三艘飞船一起发力,把这座四百多吨的大家伙从四百公里高的地方一点点拽下来。
看到这条消息,我第一反应是,这两个吵了这么多年架的国家,居然还能在太空里搭把手,这事儿本身就挺魔幻的。
国际空间站是1998年开始建的,最初设计寿命只有15年。
结果呢,一延再延,硬撑到了现在,已经是第28个年头了。
说实话,这老伙计早该退休了。
这些年漏气、设备老化、模块故障,隔三差五就出点状况,能撑到今天已经是奇迹了。
所以2028年开始降轨,2030年彻底报废,这个时间表其实不算早,甚至有点晚了。
但我想聊的不是技术,是这背后的人情世故。
你们想过没有,自从2018年以后,美俄航天机构负责人整整八年没面对面交流过。
八年啊,地面上打得再凶,太空里还得靠对方活着,这种关系你说微妙不微妙? 上个月,NASA局长专门跑了一趟哈萨克斯坦,观摩了俄罗斯飞船的发射。
这场见面,与其说是为了看发射,不如说是为了谈“后事”,国际空间站的后事。
说白了,国际空间站是冷战结束后美俄“和解”的产物,是当年双方在太空里搭的一座桥。
现在这座桥要拆了,桥两头的人怎么拆,拆完之后各走各路还是接着搭新桥,这些事儿比飞船怎么脱轨复杂多了。
俄罗斯那边已经在盘算自己的轨道站了,说是2028年开始在国际空间站基础上搞自己的舱段,2030年脱离出来单飞。
美国那边呢,更倾向于让商业公司来接盘,搞私营空间站。
两边各怀心思,但面子上还得把最后这出戏演完。
还有一个细节值得琢磨。
美国那艘脱轨飞行器,是跟SpaceX签的合同,价值8亿多美元,以“龙”飞船为基础改造,动力是普通版本的四倍。
花这么多钱给一个快报废的东西“送终”,有人说值,毕竟这么大个空间站,失控掉下来砸到哪儿都不是闹着玩的。
也有人说不值,不如省下来搞点新项目。
我觉得吧,这事儿不能光算经济账。
国际空间站这二十多年,养活了成千上万的科研人员,产出了数不清的科研成果。
更重要的是,它证明了人类可以在太空里长期合作,哪怕地面上吵得再凶。
现在要说再见了,体面地送走它,是对这段历史的基本尊重。
当然,也有人会说,国际空间站没了,不就剩咱们的“天宫”独一份了吗?这话听着提气,但我觉得没必要这么比。
太空那么大,容得下多个空间站。
人家拆桥是人家的事,咱们搭好自己的桥就行了。
更何况,美俄表面上是给空间站“送终”,实际上各自都在布局下一代空间站,玩法比现在更狠。
最后说一句,2028年开始降轨,2030年坠毁。
从现在算起,还有不到四年。
这座飞了近三十年的“太空城市”,很快就要在南太平洋的波涛之下,变成一堆永远沉默的碎片。
一个时代,就这么结束了。
上周,中国空间站内同样迎来新收获。
记者:杨志刚 视频来源:中国载人航天工程办公室 新华社音视频部制作