本次授课在北京、内蒙古、浙江、安徽、陕西设置了5个地面课堂，北京地面课堂设置在北京航空航天大学体育馆内，来自北京市大中小学2400余名学生代表共同观看并和航天员们进行天地互动交流。
“有些实验在太空里操作呈现的效果确实比地面好很多，有种导师在太空给我们补课的感觉。”9月21日下午，“天宫课堂”第四课开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课，“飞天导师”桂海潮的博士生、北京航空航天大学宇航学院博士研究生王世杰在课后感叹道。
本次天宫课堂在北京、内蒙古、浙江、安徽、陕西设置5个地面课堂，北京地面课堂地点设置在北京航空航天大学体育馆内，来自北京市大中小学2400余名学生代表共同观看并和航天员们进行天地互动交流。
三位航天员准时出现在“天空课堂”上。 新京报记者刘洋 摄
航天员用水珠打“乒乓”，有趣实验点燃学生热情
“欢迎全国各地的同学们！”当日15时48分，“天宫课堂”开课。当三位导师在大屏幕上介绍完全国的五个课堂时，北航体育馆内响起了一阵欢呼，其他地面课堂同学们的欢呼声也通过视频传进了北京课堂。“天宫课堂”第四讲由朱杨柱和桂海潮出镜主讲，航天员们首先在轨展示中国空间站梦天实验舱工作生活场景，“太空炼丹炉”“世界上最冷的地方”……朱杨柱和桂海潮使用了很多便于学生理解的词汇解释各种装置的原理。
在太空的微重力条件下做实验，是学生们最喜欢的环节，也是现场笑声最多的环节。本次课堂上，3名航天员在轨演示了球形火焰实验、奇妙“乒乓球”实验、动量守恒实验以及又见陀螺实验，并与地面课堂进行互动交流。
其中，为讲述棉织物的疏水工艺，朱杨柱和桂海潮将擦汗毛巾裹在球拍上，将小水珠当成乒乓球，水珠并没有被织物吸附，而是在两个球拍间飞舞。两位航天员用水珠“打乒乓”引得学生们笑声不断，在解释完背后的原理后，朱杨柱把“乒乓球”一口吞掉，现场又是笑声一片。
朱杨柱直接把“乒乓球”一口吞掉，现场笑声一片。 新京报记者刘洋 摄
“老师们在天空和地面做了同一个实验，让我们有机会详细观察微重力环境下火焰燃烧和地面的不同之处。”北航实验学校初二（10）班的段希知是北京课堂上提问的学生之一，回想提问的场景，他仍然有些紧张和兴奋。看到火焰在太空中几乎是球形的燃烧状态时，他有些惊讶，“拓宽了我的认知”。桂海潮也给孩子们解释了背后的原理：因为地面有重力作用，热气上升、冷气下降，形成对流使得火焰呈锥形，而在微重力环境下就不会出现这种情况，而且空间站里氧气的补充不及时，使得燃烧并不充分。
“太空是科学实验的好场景”
对于北航的大学生来说，这次课堂更加特殊，因为桂海潮是北京航空航天大学教授、博士生导师，也是我国首个非军人出身的航天员。现场，除了中小学生外，来自北航各个院系的大学生代表也一同观看了“天宫课堂”，其中也有不少桂海潮的学生。
“以前也看过天宫课堂的一些实验，感觉这次实验的科学性更强了，有些实验还是很吸引我的，尤其陀螺实验内涵特别丰富，和我们的专业联系很紧密，都与航天器动力学与控制相关。”现场，王世杰观看得特别仔细，他也向新京报记者解释了天地实验所呈现的不同现象和其背后的科学原理。
两位航天员现场做实验频频引发台下笑声。 北京航空航天大学供图
比如“控制力矩陀螺”这一实验在地面上也有很多人做过，系借助高速旋转的轮胎带动人体转动，“地面实验效果不太明显，而在太空，轮子仅仅倾斜了一点儿，桂海潮老师身体幅度的改变就很大，太空确实是一个科学实验的好场景。”
“以往的天宫课堂主要受众为中小学生群体，此次地面课堂设在北航，考虑到要覆盖大学生群体，因此课表中设计了陀螺实验，角动量定律是北航飞行器设计专业的高年级本科生，甚至研究生都需要学习的内容。”北京地面课堂教师、北京航空航天大学宇航学院副教授张晓天说道。
他回忆，这段时间和桂海潮有过几次简短的对话，可能只是听听彼此的声音，但天地之间跨越400公里的距离能够对话，就已经让他很高兴了，“特别是看到桂老师依旧生龙活虎，就好像平时在办公室或者实验室看到他的状态一样，我们作为同事非常欣慰。”
摄影“发烧友”携几十幅空间站照片现场“补课”
此次天宫课堂给北航高等理工学院大三学生赵子懿留下最深印象的是奇妙乒乓球实验。在她之前的认知里，运动擦汗毛巾是吸水的，她以为水球弹到擦汗毛巾上一定会被吸附，“但是两个老师却用水珠‘打乒乓’，且有来有回，原来是毛巾由疏水材料制成，擦汗的原理其实是将水分子压到材料中，这是我之前完全没有想到的。”赵子懿表示，看到学校导师出现在太空感触颇多，今后将以老师为榜样，努力学好知识，未来为祖国的太空事业建设贡献自己的一份力。
此次北京地面课堂的受众还覆盖了青年大学生群体。 北京航空航天大学供图
记者注意到，在北京课堂听课的还有一位特别的学生，他拿着几十幅中国空间站照片来到现场，这些是神舟十六号发射升空后，他每天晚上拍下的照片。“我拍照的时候会想，导师正在那里做什么呢？”他就是北航宇航学院航天飞行器技术系硕士研究生霍柱彰，本科进入北航以来，摄影就成了他业余生活里最大的爱好，尤其喜欢拍摄夜空、星斗。随着中国空间站的建设稳步推进，霍柱彰也将记录的镜头锁定了这个新的“太空家园”。
“我和桂老师的交集是在本科毕业设计时得到了他的书面意见。但我一直没有机会上他的课，所以这次来现场就是想专门补一下桂老师的课。”霍柱彰笑着说道。他告诉记者，为了记录中国空间站的各种构型，他曾独自一人携带望远镜前往北京的大兴、顺义、怀柔等地拍摄空间站凌日、凌月，也曾在凌晨一两点架设望远镜，只为记录几分钟的空间站过境。此外，他还记录下了天舟五号再次与中国空间站对接前约24分钟的珍贵画面。在“补”完了这节天宫课后，霍柱彰心情非常激动，他表示会继续深造，未来去航天院所从事相关工作。
新京报记者 刘洋
