“我们先后研究了‘竹篮打水’‘乒乓球’‘回旋镖’‘溜溜球’和‘跳绳’等20多种方案，根据科学性、安全性、操作性、可视性、即时性、趣味性等综合因素考量，经过集思广益、反复筛选、严格论证，最终确定进行2个方面的物理实验，即物体运动特性和液体表面张力;随后，又对确定的实验项目进行了精心细致的研究，力求给学生们最好的‘课堂’感受。”庞之浩说，实践证明，授课专家组最终制定的授课教案达到甚至超过了预期效果，获得圆满成功。

“太空授课挑战不小。”中国航天科工二院研究员杨宇光表示，在有限的时间、空间和物资条件下，仅教具的选择和运送就非常考究，太空物资运送成本很高，1公斤物品的运输成本远超1公斤黄金的价值。更重要的是，40多分钟的时间里，既要在太空演示物理现象，还要讲明白物理原理，对于备课和临场组织调配要求极高。

2021天宫课堂第一课观后感悟2

事实上，物理、化学和生物实验都可以在太空进行。为什么中国载人航天史上首次太空授课的内容，最终选择了5个物理实验?

庞之浩揭秘说，太空授课的“选题”条件是实验所需的材料和设备必须安全可靠、质量小、体积小、功耗小、对航天员健康无影响、不会污染座舱环境等;当然，也要考虑创意新颖、简单可行、不需要花费航天员很多时间等因素。

“当时还设计了一个磁铁实验，但考虑到磁铁可能对航天器内部仪器和设备产生影响，所以这个实验被放弃了。”庞之浩补充道，此外，化学实验有一定的危险性，为了安全起见，太空里的化学实验通常在实验柜或者手套柜进行，难以向地面学生呈现，因此挑选物理实验作为太空授课的内容更具安全性和可视化。

为做好中国首次太空授课科普教育活动，当年中国载人航天工程办公室联合教育部、中国科学技术协会等部门对活动进行了系统、周密的策划，完成了课件、教具制作和地面课堂的准备工作，航天员还为此进行了专题准备。

由于天宫一号是精密飞行器，航天员的授课活动必须小心谨慎，既不能动作幅度太大，干扰到正常飞行，还要当心漂浮的实验器材、液滴影响到航天器安全。

作为主讲人的航天员王亚平，在备课时没少下功夫。她精心准备授课内容，向专业教师虚心请教讲课技巧。指令长聂海胜担任太空课堂的助教，负责配合王亚平管理教具，维护课堂秩序。航天员张晓光几乎是被“捆”在舱壁上听完这堂课的，因为担任摄像师的他，要想在失重环境下保持平衡，必须用束缚带把自己固定在舱壁上，才能在用手持摄像机的情况下，保持长时间稳定拍摄，把太空授课的精彩图像传回地面课堂。

“未来的太空授课将会有更多、更新颖的实验内容和形式。例如天地对比实验，比较蚕或蜘蛛在太空与地面吐丝的区别，观察蝴蝶在太空中如何飞舞等。”庞之浩介绍，我国有关部门也已开始组织青少年设计太空实验，并定期请专家评审，优秀的实验方案未来有望在中国空间站上实施。

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中国首次太空授课活动持续约40分钟。这一天地互动过程是在我国中继卫星的支持下实现的，它的亮相同时标志着我国新一代载人航天测控网基本建成。

“地面上网课，最难的是网络通畅，在天上这个问题更难保证。”杨宇光说，如何确保高码数率、高保真视频流的通信链路完全畅通，是太空授课过程中挑战最大、难度最高、不确定因素最多的环节。

杨宇光进一步解释道，太空授课的高清视频传输，我国主要依靠居高临下的天链中继卫星进行支持，以地面测控站、海面远望号测量船作为备份，但是地面测控支持比例不高，这是因为天宫一号、空间站多数时间不在我国本土上空。

无线电通信的一个基本原理，是传输的数据码速率越高，那么传输的能量消耗及对传输设备的灵敏度要求越高。

“太空授课对音视频的码数率要求较高。”杨宇光解释道，为此天链中继卫星使用高增益天线，使得波束非常窄，以保证能量集中，顺利传输高码数率的视频数据。另一端我国空间站上设置有蝶形天线，指向中继卫星进行配合。这样一来，理论上任何时候都有一颗中继卫星能够“看”到我国空间站，确保授课过程通信畅通。“太空授课的时延仅约0.3秒。”他说。

不仅如此，太空授课及授课前的全要素演练，均涉及广泛的天地协同工作。

“2013年王亚平第一次太空授课时，教育部负责组织学生，中国科协负责设计准备课程，中国载人航天工程办公室负责航天员和通信系统。”庞之浩说。

“测控通信系统进行中继星的切换也是重要的天地协同。此外，王亚平在天上演示的物理实验，地面老师也在做相同的实验，天地对比实验几乎同步呈现在视频画面中。”杨宇光表示。

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中国空间站首次太空授课活动将面向全球进行直播，王亚平再次变身“王老师”为孩子们进行太空实验。

其实，在国内外进行的大大小小的太空实验中，孩子们不仅是旁观者，也是参与者。

全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩表示，青少年参与太空实验的形式多种多样，主要有5种。

一是参加专业的研究实验。科学家进行太空实验时让一些学生负责其中一些力所能及的工作，从而培养学生的兴趣和能力。

二是为学生设立、由学生独立完成的实验。学生在有关人员的指导下自己提出实验课题进行实验设计和实施，收集实验数据、分析实验结果，最后写出实验报告。

三是参加载人航天工程活动。一些是为了航天工程任务的需要，让学生参加硬件或软件的研制;另一些是学生创意大赛中的获奖项目在载人航天器上进行实验。

四是在教室中完成的太空实验。学生们在教室完成模拟太空相应条件的实验，或者进行空间站上专业研究人员正在进行的实验，目的是通过对比地面实验和太空实验的结果，让学生们找出它们之间的差异。

五是教育性示范活动。航天员在太空进行简单有趣的太空实验，并将它拍摄下来，做成视频教材，提供给学生，以便进行航天教育。

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中国科学院空间应用工程与技术中心党委书记刘树军说，航天员们以筑梦太空的实际行动，挺民族脊梁，壮国威军威，成为强国强军伟大征程中民族的骄傲、时代的标杆。酒泉卫星发射中心党委书记纪多说，要向航天员学习，以永不懈怠的精神状态和一往无前的奋斗姿态，担当起党和人民赋予的新时代使命任务。

党的十九大报告提出建设航天强国，为新时代航天事业发展描绘了新蓝图。中国空间技术研究院、北京航天飞行控制中心科研人员在学习航天员群体先进事迹后表示，要在航天事业发展的新征途上勇攀高峰、不断前行，为建设航天强国和世界科技强国建功立业。北京航空航天大学、北京师范大学、北京市八一学校、北京市第五中学师生代表，与航天员景海鹏、王亚平、陈冬座谈交流后说，梦想能到达的地方，总有一天脚步也会到达。

航天员群体时刻准备为使命而战、为荣誉而战、为祖国而战的“满格状态”，鼓舞和激励着广大官兵。解放军驻晋部队某基地官兵表示，向航天员群体学习，就要扛起亮剑制敌、敢于胜利的使命，努力加强技术创新和实践创造，发射更多“争光星”，不断刷新进军太空的中国高度。解放军航天工程大学组织师生座谈交流，大家纷纷表示，航天员群体用军人的无畏和血性搭起筑梦天梯，用军人的果敢和睿智不断刷新进军太空的中国高度，为广大青年立起了新时代的“价值标杆”。

航天员群体计利当计天下利的崇高境界，感动了数以万计的网民。许多网民表示，一个正在走向复兴的民族，不能失去自己的精神高地。尽管航天员们少了些儿女情长，少了些安逸舒适，但因为有了大格局、大情怀，也就有了对忠与孝、苦与乐的独到诠释，对小我与大我、个人与集体的独特理解，向英雄航天员群体致敬。

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航天”：突出强调被授予人是“英雄”

，“航天”仅饰词，仅是区别于其他英雄的特征。

“英雄航天员”：首先说明被授予人是“航天员”，是从事航天事业的普通工作人员。

“英雄”是修饰词，表明该航天员是具有一定“英雄”气质特征。

两者的具体区别是： 1.“航天英雄”不是普通人，是从事航天事业的英雄(特殊动物)。

“航天英雄员”是普通人，是具有英雄特征的从事航天员。

2.“航天英雄” 授予对国家航天事业从事重要技术“第一次实践”的航天员，特指那些具有开天辟地的历史意义、第一次吃螃蟹的且做出巨大贡献的人员。

如航天第一人杨利伟，第一个太空出仓行走的翟志刚。

3.“英雄航天员授予为国家能够实践飞行并顺利太空活动以及特定的技术试验的航天员，相对“航天英雄”的试验活动在危险程度上有所减弱、并且具有一定的经验可以借鉴。

如费俊龙，聂海胜，景海鹏和刘伯明。