太空科学课（二十一）

光阴似箭，一转眼我们就来到了天宫课堂第三课的最后一期。随着神舟十四号乘组航天员授课的结束，接下来就是传统的“天地互动”——课堂提问环节。一起来看看同学们又提出了哪些有趣的问题吧！

首先是北京地面课堂的同学提问。这名同学的问题是以后还会有什么样的动植物住到“太空旅馆”里面。她说的“太空旅馆”，其实就是空间站里的生命生态实验柜。陈冬回答，空间站里除了可以养殖拟南芥和水稻，在生命生态实验柜下部的单元房间，还可以养殖斑马鱼、线虫等动物。通过实验装置，科学家们可以根据不同动植物适宜的生长环境，调节光照、温度等条件，还可以定期给它们拍照、录视频，记录它们在太空中的生长情况。

第二个提问的是山东的同学。她的问题是太空中没有重力，也就没有“上”和“下”两个方向，那空间站种的拟南芥为什么还会把根扎在土壤里呢？刘洋告诉这名同学，这其实是因为植物根部的生长不仅仅有朝向重力方向的“向重性”，还有“向水性”。土壤中具有充足的水分，所以拟南芥和水稻的种子在萌发的时候，根部就会向含有水分的土壤里生长。值得一提的是，地面上，植物的根部一般都会在土中持续向下生长，而太空中的植物根部一旦进入土壤之中，就会在土壤里向四面八方生长，形成一种十分凌乱的姿态。

第三名提问的同学同样来自山东地面课堂。他想知道太空中植物的生长周期和地面上的是否有不同。这个问题由蔡旭哲做出解答。确实，太空微重力环境对植物生长发育的很多方面都有影响，科学家们也证实了在微重力环境下很多植物的生长周期确实会发生变化。太空熊猫君曾经为你介绍过，陈冬在“天宫二号”空间实验室内种植过生菜，经过观察，发现这些生菜的生长周期和地面上相差不大，而在“天宫二号”内种植的拟南芥生长速度就比地面上的缓慢，但是存活时间却更长，这也是一个很神奇的发现。

接下来提问的两名同学都来自河南。一名同学提问：空间站里种植的植物能否接收充足的光照？这个光照是来自空间站内的灯具还是来自太空中的自然光呢？刘洋回答道，太空中种植的植物都是在实验柜里培养的，无法接受自然光照射，只能通过实验柜里的人工光源来获取充足的光照、满足生长发育的需求。

另一名同学则问道：我们在地面上常用的机械钟、电子钟，在太空中还能正常使用吗？太空中的引力、辐射、微重力等因素，会不会影响它们的运行？这个问题也十分有趣，太空中有诸多和地面不同的环境要素，对人类的设备影响应该很大。不过电子钟、电子表等电子设备，工作时电路并不会受到这些因素的影响，所以它们完全可以在太空中正常工作。而机械钟表是否还能使用，则要看它的工作原理：传统的机械钟表主要有发条钟表和摆钟，发条钟表通过发条来提供动力，在太空中受微重力的影响较小，而主要依靠重力单摆提供动力和稳定性的摆钟，则无法在太空中正常工作了。

在天宫课堂中，蔡旭哲还向我们透露了一个小秘密：空间站内还将安装一个高精度的冷原子钟。在天宫课堂第三课直播后不久的10月31日，随着梦天实验舱升空对接，这世界上第一套空间冷原子钟组也正式在轨飞行。这套空间冷原子钟组主要包含氢原子钟、铷（rú）原子钟、锶（sī）光学钟，它们三个组合在一起，互相弥补不足，可以大大提升时钟的精确度和定位的准确性。根据测量和预计，这套冷原子钟组可以达到50亿年误差1秒的级别，刷新了世界纪录。

下一名提问的同学来自云南地面课堂。她想知道居住在飞行的空间站中，航天员是否会感受到颠簸，能否看到其他航天员或者卫星。我们平时乘坐交通工具的时候，无论是汽车、地铁、火车、飞机，都多多少少会感受到颠簸，这些颠簸其实是马路或者轨道不平整、空气的气流不稳定等原因导致的，而空间站的运行不需要轨道、周围的空气也很稀薄，不会对空间站的飞行造成影响，再加上空间站上具有控制力矩陀螺等调姿设备，所以空间站即使高速飞行，也依然十分平稳，航天员一点儿都不会感觉到颠簸。目前，在太空运行的载人空间站只有中国空间站和国际空间站，人造卫星确实有很多，但是空间站和这些卫星都在以不同的轨道运行，相互之间的距离非常远，航天员们很难单凭肉眼看到其他卫星，更别说看到国外的航天员了。

后面提问的同学同样来自云南，这名同学提出了大家都很好奇的问题：在太空中看到的地球有几种颜色？最美的景象是什么？在中国空间站上，可以俯瞰近乎半个地球。而中国空间站环绕地球飞行一圈约90分钟，看到的景色自然也是变化无穷的。蔡旭哲告诉我们，当地球被太阳照亮的时候，航天员们可以看到蔚蓝的海洋、黄绿相间的陆地、飘浮的云朵、披着积雪的山脉和大片的黄色沙漠；而在地球的阴影区，城市的点点灯火像宝石一样点缀在乌黑的大地之上。

在蔡旭哲眼中，他最喜欢地球外圈明亮的大气辉光。啊？大气辉光是什么？我们好像从来没有看到过呢。大气辉光和极光的原理有点儿类似，都是发生在大气层高层中的光致发光现象。白天的时候，太阳光照在大气层上，阳光中的紫外线会激发大气中的各种分子或者原子，让它们进入一种能量更高的状态，而到了夜晚，这些分子或者原子又会将能量以光線的形式释放出来。这些光在大气中再次发射和散射，形成了微弱的辉光，这就是大气辉光。它的亮度不高，在地面上几乎无法用肉眼看到，只有利用专门的相机或者光度计才可以观测到；而在太空之中，却几乎可以随时观看，这是一道空间站独有的地球景色。蔡旭哲说，不断闪烁的大气辉光有时候是金色，有时候是蓝色，有时候是紫色，无论已经看到了多少次，再看也会觉得震撼。

最后一名同学的问题估计是大家最关注、最想知道答案的：我们要如何做，才能成为一名合格的航天员呢？对此，陈冬向大家介绍到，想要成为一名航天员，需要经历严格的选拔和训练。最基本的要求，就是要身心健康。航天员对航天环境要有较好的耐力和适应性，还要有满足要求的教育背景和职业背景，当然，还有年龄、身高、体重等方面的具体要求。我们要坚定理想、认真锻炼身体、好好学习，未来就有很大机会成为一名优秀的航天员！

到这里，天宫课堂第三课就圆满结束了。2022年12月4日，三位太空教师成功返回地面，神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功。2023年5月30日，神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”，其中，来自北京航空航天大学的载荷专家桂海潮备受关注。作为一名大学教授，给学生讲课，可是他的老本行，他一定会给我们准备更多有趣的知识和神奇的实验。同学们，我们一起期待天宫课堂第四课的精彩内容吧！