10月12日15時45分，“天宮課堂”將再次開啟，神舟十四號飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲將面向廣大青少年進(jìn)行太空授課。中央廣播電視總臺將面向全球進(jìn)行現(xiàn)場直播?！疤鞂m課堂”推出以來，已經(jīng)成功舉行了兩次太空授課，那么“天宮課堂”到底是怎么備課的？本次的“天宮課堂”與以往有何不同？什么樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目才能入選？不同的課程設(shè)計(jì)有何講究？

中國航天員邀請青少年朋友同步天地做實(shí)驗(yàn)

“天宮課堂”第三課的具體課程有哪些？

本次太空授課活動將繼續(xù)采取天地互動方式進(jìn)行，3名航天員將在軌介紹展示中國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙工作生活場景，演示微重力環(huán)境下毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、水球變“懶”實(shí)驗(yàn)、太空趣味飲水、會調(diào)頭的扳手，以及植物生長研究項(xiàng)目介紹，并與地面課堂進(jìn)行互動交流，旨在傳播普及載人航天知識，激發(fā)廣大青少年對科學(xué)的興趣。

“天宮課堂”推出以來，已成功舉行了兩次太空授課，取得了良好的社會反響。在前期開展的授課內(nèi)容征集活動中，社會各界特別是廣大青少年通過新聞媒體、“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”平臺和載人航天工程官網(wǎng)踴躍建言獻(xiàn)策，不少好的創(chuàng)意設(shè)計(jì)脫穎而出，將在此次授課及后續(xù)活動中陸續(xù)進(jìn)行展示。

中國航天員真誠邀請廣大青少年在地面同步嘗試開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，從天地差異中感知宇宙的奧秘、體驗(yàn)探索的樂趣。

“天宮課堂”怎么備課？

“天宮課堂”第三課將于12日下午正式開講，那么“天宮課堂”是如何備課的呢？

“天宮課堂”授課專家組成員 北京交通大學(xué)副教授 陳征：多個領(lǐng)域的專家參與了“天宮課堂”備課，包括航天系統(tǒng)的專家、高校教師與科研人員、中小學(xué)老師等?！疤鞂m課堂”開課前，航天員需要反復(fù)測試保證實(shí)驗(yàn)效果，他們把測試結(jié)果反饋給地面的專家組，對內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)確認(rèn)和溝通。大家看到的授課內(nèi)容只有幾十分鐘，但實(shí)際上準(zhǔn)備過程很長。

兩艙接力 本次“天宮課堂”與以往大有不同

本次中國空間站“天宮課堂”與以往大有不同，不光是“主講老師”由神十四航天員乘組首次擔(dān)任，授課環(huán)境也有了很大的變化，究竟有哪些不同呢？

“天宮課堂”的“講堂”在以往天和核心艙的基礎(chǔ)上，新增了問天實(shí)驗(yàn)艙，這樣“太空教師”的活動范圍更大了，相應(yīng)在直播當(dāng)中用到的攝像機(jī)機(jī)位和保障設(shè)備變得更多，地面調(diào)度的操作也更加復(fù)雜。

北京航天飛行控制中心通信調(diào)度 原旭東：我們采用了問天艙和天和艙兩艙切換跟蹤的模式，每個艙都可以下傳同樣的攝像機(jī)（圖像），包括話音。通過兩艙的話音級聯(lián)、圖像下傳，確保整個（太空授課）圖像話音流暢。兩艙接力過程中，為了保障授課效果，我們也是精心設(shè)計(jì)，再結(jié)合授課腳本進(jìn)行圖像話音切換。

“天宮課堂”的直播信號主要通過“天鏈”中繼衛(wèi)星回傳到地面。在這次的太空授課中，飛控團(tuán)隊(duì)也首次采用了雙中繼衛(wèi)星分別跟蹤的方式，確保圖像話音穩(wěn)定回傳。

北京航天飛行控制中心通信調(diào)度 原旭東：一顆天鏈中繼衛(wèi)星跟蹤問天實(shí)驗(yàn)艙，另外一顆中繼衛(wèi)星跟蹤天和核心艙，兩個跟蹤弧段是有交疊的，首先問天實(shí)驗(yàn)艙進(jìn)行圖像話音的下傳，然后在中間兩個星的搭接弧段，我們擇機(jī)進(jìn)行圖像話音的切換。

為確保回傳到地面的圖像話音穩(wěn)定流暢，科技人員也制定了周密的方案預(yù)案，所有的努力都是為了向廣大青少年呈現(xiàn)一堂精彩的太空授課。

北京航天飛行控制中心通信系統(tǒng)工程師 孫宇：在設(shè)備層面，圖像和話音傳輸都采用了主備份的實(shí)施方案，在鏈路傳輸上也采用了專線和聯(lián)通線路的雙備份方式。此外還采用央視光端機(jī)作為第三路由，進(jìn)一步提高圖像話音質(zhì)量和傳輸?shù)目煽啃浴?

什么樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目才能入選"天宮課堂"？

中國航天員科研訓(xùn)練中心航天員訓(xùn)練教員 石玉生：我們在選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時候，主要有以下幾點(diǎn)考慮：第一是天地的現(xiàn)象差異一定要顯著，第二是科學(xué)原理要清晰，第三是整個的視覺效果要好，要具有傳播性，能夠起到真正的科普效果。這次授課，相比前幾次授課有了進(jìn)一步的創(chuàng)新，首先就是航天員老師將在全新的問天實(shí)驗(yàn)艙段授課，演示天地迥異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)們對于日?，F(xiàn)象的思考；同時還將首次展示空間站植物研究項(xiàng)目的科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)一步展現(xiàn)我們國家的空間站作為國家太空實(shí)驗(yàn)室的強(qiáng)大科研能力。