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美国宇航局创新先进概念（NIAC）计划已为今年的第一阶段资助选出了 18 个项目，这些项目将共同分享总计 320 万美元（IT之家注：现汇率约合 2,157.8 万元人民币）的开发资金。图为王亚平在进行太空授课。本报记者 张武军摄 “大家好，我是王亚平，本次授课由我主讲……”声音从远离地面300多公里的天宫一号传回地面课堂，屏幕前的学生凝神屏息，看着由神舟十号乘组航天员进行的现场直播！ 2013年6月20日，中国人第一次把课堂搬到了太空。
B | 之后，2021年12月9日、2022年3月23日，中国人民解放军航天员大队特级航天员王亚平又在中国空间站两度开启“天宫课堂”。
C | 其中包括加固航天器以探索并承受金星恶劣条件的想法、放射性同位素加热的月球宇航服，以及利用太空尘埃部分遮挡太阳以减少太阳辐射的方案。太空课堂，探究宇宙奥秘2013年，入选神舟十号载人飞行任务乘组后，王亚平接到了一个特殊任务：在太空给全国中小学生上一课。“从未当过老师的我，第一次站上讲台就是在太空，激动的心情，至今记忆犹新。这些入选项目并非实际的 NASA 任务，而是 NASA 认为可能为“阿尔忒弥斯计划”中建立月球基地等项目做出贡献的技术样本。“要实现这一目标，需要的不仅仅是渐进式的技术进步。”王亚平说，带着这样神圣的目标奔赴太空，使命光荣，责任重大。这意味着我们需要巨大的飞跃，”NASA 研究与技术任务理事会先进研究与技术部门主任格雷格 · 斯托弗在获奖公告中表示，“这些奖项正是世界需要 NASA 帮助培育的创新。6月20日那天，在指令长聂海胜和摄像师张晓光的协助下，王亚平通过质量测量、单摆运动、陀螺、水膜和水球等5个实验，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象，并回答了学生们关于航天器用水、太空垃圾防护、失重对抗和太空景色等问题。”18 位获奖者每人将获得最高 17.5 万美元（现汇率约合 118 万元人民币），用于对其提案进行为期九个月的调研，以确定其可行性以及技术成熟化的后续步骤。
随着 NASA 长期月球居住计划的推进，能够天然屏蔽强烈太阳辐射的地下住所成为了居住空间的重要考量方向。第一次太空授课非常圆满！实验一个比一个精彩，一个比一个引人入胜，学生们看得入迷，几乎忘了老师人在太空、课堂远在300多公里的高空。NIAC 获奖创意之一包括来自得克萨斯州 Stone Aerospace 公司的吉利 · 埃洛提出的“月球地下探测器”（LUX）。LUX 将派遣悬停机器人绘制月球静海下方可能长达数英里的熔岩管地图。王亚平说：“从耳机里，我清晰地听到了同学们惊叹又开心的笑声，听到课堂里一阵阵雷鸣般的掌声。” “2021年12月9日，时隔8年后，中国航天员再次进行太空授课，也是在中国空间站首次举办太空授课活动。这些无人机在月球迷宫深处无法接触阳光，每架都将通过一根超轻型光纤电缆与月球表面的着陆器或漫游车相连，后者用激光沿线路输送电力并为这位洞穴潜水探测器提供通信链路。
另一个 NIAC 获奖项目旨在绘制邻近恒星周围类地系外行星的大陆地图。如今，我们可以确定系外行星的大小和构成，但大规模辨别其物理特征此前尚未有人尝试。
D | 来自纽约布鲁克海文科学协会的保罗 · 斯坦库斯提议设计一种新型“零差干涉仪”，通过一种名为“动态分层零差”的技术，利用不同望远镜的数据抵消恒星的光芒。他的想法是将一对相距约 60 英里（100 公里）的“零差”太空望远镜的数据合并，以实现足够高的分辨率，探测比其恒星暗淡 100 亿倍的系外行星表面特征的对比度。”课堂上的点点滴滴，王亚平都如数家珍。另一个获奖概念来自迈克尔 · 鲁宾斯坦和西北大学。他们提议向这颗气态巨行星的轨道抛掷数千颗“飞秒卫星”（重量不足 100 克的微型卫星探测器），以探索土星环。把乒乓球放进水里，就能浮上水面。根据 NASA 网站上的项目页面，“使用卡西尼号这样的单一旗舰任务对土星环进行原位勘测，会因粒子碰撞而带来无法接受的失败风险。
E | ”相反，飞秒卫星舰队提案建议将 1 万艘航天器送入土星环，并深知其中相当一部分可能会损毁。
F | 在地球上，似乎是常识，但在太空里呢？王亚平把一个乒乓球放到一杯水里，球并没有像平常一样浮上水面，而是停留在了水中。
G | “拟议任务的分布式特性意味着它可以承受可能摧毁星座中许多飞秒卫星的风险，从而使对土星环的原位勘测成为可能。”“每一项创新、每一次技术飞跃，都始于一颗想法的种子，”NIAC 代理项目执行官菲利普 · 威廉姆斯在 NASA 的声明中表示，“NIAC 计划让 NASA 得以培育这些种子，并确定是否有东西可以成长起来，造福未来的太空任务和我们国家的航空航天经济。乒乓球为何逃不出“水心”？王亚平耐心地向身处地面的学生们解释，“浮力是随着重力产生的，在太空失重环境下，浮力几乎消失，所以乒乓球不能像在地球上一样浮起来。” 分处地球和太空两端，相同的实验，却得出不同的结果。还有什么能比这更能激发孩子们探索宇宙奥秘的欲望？ 虽然站在天宫里的只有3名航天员，但在摄像机的另一端，有成千上万双对未知充满好奇的眼睛注视着。
H | 王亚平说：“那一刻，置身浩瀚太空，和同学们‘天地连线’，一起分享科学的乐趣，神奇浪漫，惊叹震撼。”
I | 后来，研究生毕业，正式成为一名航天人……王楠追求梦想的故事只是一个缩影，像她这样热爱航天、投身航天事业的孩子还有很多。第一次太空授课科普教育活动，激发了广大中小学生对宇宙空间的向往，点燃他们对学习科技知识的热情，让他们逐渐走近航天、了解航天，也更加热爱航天。王亚平说：“这给了我再次飞天的动力，更激励我一定要把第二次、第三次太空授课讲得更好！” 2022年3月23日，“天宫课堂”在中国空间站再次开讲，太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验……王亚平又讲了一堂精彩生动的太空科普课。课堂的最后，还特别进行了“天地连线”，网友们和地面课堂的同学们抛出了很多有趣的问题，3名航天员一一作答。这些问答，充满奇思妙想。“我有没有机会成为一名能在太空中做实验的科学家呢？”有人问。王亚平的授课搭档叶光富鼓励大家，“随着空间站的建成，将会有更多的科研人员到空间站来开展科学实验，非常欢迎同学们未来到空间站上来做实验，也可以把自己设计的实验项目提交到空间站来，然后在地面上远程操作。
J | ” 太空授课，“天地互动”，点燃了无数中小学生心中的航天梦。
K | 正如王楠给王亚平信的结尾写道：“或许一直以来，您并不知道我是谁，但您早已成了我追梦路上向往的光。未来我会继续以您为榜样，为中国载人航天事业贡献出属于自己的一份微小却坚定的力量。” 团结协作，共谱航天乐章奇妙无比的太空授课，背后凝结着无数航天人的心血。看似普通不过的实验，在太空操作起来可能也很费思量。人在失重环境下连站稳都很难，何况还要开展授课、实验和拍摄？为了完美呈现，王亚平和聂海胜、张晓光一起携手，在地面进行了200多个小时的训练，做足了功课。“就拿水球实验来说，动作轻了重了、水量多了少了，都可能导致水膜破裂。
L | 我们就一遍一遍地练；再比如‘冰雪’实验，状态很不稳定，一不小心它就会结晶。
M | ”王亚平说，“每次实验失败后，我都会和队友们认真查找原因，分析对策，找出窍门，做好预案。” “天宫课堂”每持续一秒，天宫一号就在太空移动了7800米，王亚平的一举一动，都可能横跨了好几十公里。如何保证40多分钟空中课堂不间断天地传输、每一帧画面清晰稳定，是一次全新的挑战。
N | 王亚平介绍，她和专家团队对授课过程中可能出现的问题逐一分析，制定了几十种预案，确保万无一失，以达到最佳效果。
o | 王亚平说：“太空授课是航天大协作的缩影！从设计实验内容到准备教案，从研制教具到天地协同配合，每个环节的背后都凝聚着无数航天人、科学家、教育工作者的智慧和艰苦卓绝的努力。
p | ” 地面多一份努力，太空多一些从容。正是这种科学求实、严肃认真的工作作风，同舟共济、团结协作的大局观念，激励航天人攻坚克难，让中国航天事业迎来一次又一次突破。一堂太空科普课，背后的科技支撑十分强大，集中体现了我国多方面的科技进步和创新。宽敞明亮的“天宫课堂”、流畅的天地双向互动……相比2013年在天宫一号进行的首次太空授课，神舟十三号乘组的“天宫课堂”是在中国自主建造的空间站内进行，展示空间更大，通信保障技术更加成熟。一个个细节见证着我国航天科技事业的日新月异。“飞天梦永不失重，科学梦张力无限！”王亚平在太空课堂上的这句结束语，深深扎根在热爱航天、崇尚科学的孩子心中，接力传承，共同谱写中国航天事业的动人乐章。这些年，王亚平到过全国近百所学校，与青少年学生面对面交流。王亚平动情地说：“我愿永远做一名孩子们心中的‘太空教师’，尽我所能，为孩子们打开神秘太空的大门，带着我们共同的梦想，在科学的世界里自在遨游，飞向更加美好的明天。
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Published on:09:21:59
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