天地連線來上課，這樣的老師太酷了！回顧太空授課名場面

2023年9月10日是我國第39個教師節(jié)。教師之中有一個在遙遠(yuǎn)太空中的特殊群體，他們通過天地通信，為地球上的青少年普及太空科學(xué)知識，給青少年插上探索宇宙翅膀，他們被稱為“太空教師”。

從2013年6月20日“大家好，我是王亞平，本次授課由我主講……”，到中國空間站長期在軌運(yùn)行，舉辦系列化太空課堂活動，近10年間，我國共開展4次大型太空授課活動，為青少年學(xué)生演示了水膜張力實(shí)驗、太空浮力消失實(shí)驗、液橋?qū)嶒?、水油分離實(shí)驗、微重力環(huán)境毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗等，介紹了航天員太空生活場景、細(xì)胞研究、空間站水稻和擬南芥種植研究情況等。而太空授課順利進(jìn)行的背后，還有許許多多的技術(shù)支撐。

開展太空授課，首先需要攻克的是遠(yuǎn)距離、長時間、高質(zhì)量的天地通信技術(shù)。中國空間站以接近第一宇宙速度，沿距離地面400公里高的近地圓軌道繞地球飛行，太空授課時長約為1小時，在這段時間內(nèi)，空間站已經(jīng)繞地球飛行多半圈，與地面相差“十萬八千里”。我國采用天鏈中繼系統(tǒng)，保證太空授課全程語音、視頻信號傳輸穩(wěn)定良好。自2008年開始，我國逐步完善中繼衛(wèi)星系統(tǒng)，在12年間先后發(fā)射了6顆天鏈衛(wèi)星，打造出一套具有全球覆蓋能力的中繼衛(wèi)星系統(tǒng)。

太空授課時，中國空間站內(nèi)多臺高清攝像機(jī)通過中繼高速鏈路，將高清視頻實(shí)時傳輸至地面，地面互動場所的音視頻則由地面上行鏈路，經(jīng)中繼衛(wèi)星傳輸至空間站內(nèi)的顯示器，從而實(shí)現(xiàn)天地間雙向視頻傳輸。此外，通信技術(shù)基礎(chǔ)元器件性能的提高、載波技術(shù)的發(fā)展、通信帶寬的增加，將進(jìn)一步提高天地通信質(zhì)量，還會從應(yīng)用上推動天地大容量信息處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而大數(shù)據(jù)時代也將為天地大容量信息處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新契機(jī)。

順利完成太空授課，還需要航天員“臺上一分鐘，臺下十年功”的積淀，他們要對授課內(nèi)容、實(shí)驗操作、講解重點(diǎn)周到細(xì)致地進(jìn)行準(zhǔn)備，與地面工作人員協(xié)同配合，進(jìn)行多次全流程演練。同時，太空授課面向全國數(shù)千萬名中小學(xué)生，航天員在地面訓(xùn)練期間還要單獨(dú)抽出時間向教育工作者學(xué)習(xí)，避免授課內(nèi)容出現(xiàn)錯誤。

太空授課還是一個高資金投入、回報周期較長的項目。該項目為青少年種下探索太空的種子，不久的將來，聆聽航天員太空授課的學(xué)生中也會有人投身到祖國航天事業(yè)中去。

中國航天員多次擔(dān)任“太空教師”角色，為全國人民帶來類型豐富、趣味無窮、直觀科學(xué)的太空授課，形成了別具一格的太空科普教育品牌“天宮課堂”，同時也向世界展示了我國載人航天技術(shù)的飛速發(fā)展，更為我國未來航天事業(yè)的發(fā)展注入新的活力。（作者：蔡洋 圖片來源：央視 把關(guān)專家：中國航天科技集團(tuán)科技委副主任 江帆）