据中国载人航天工程办公室消息，北京时间2021年12月9日15：40，“天宫课堂”第一课正式开讲，时隔8年之后，中国航天员再次进行太空授课。“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这是中国空间站首次太空授课活动。

在约60分钟的授课中，神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富生动介绍展示了空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并讲解了实验背后的科学原理。授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流。

此次太空授课活动进行了全程现场直播，在中国科技馆设地面主课堂，在广西南宁、四川汶川、香港、澳门分设4个地面分课堂，共1420名中小学生代表参加现场活动。

授课活动由中国载人航天工程办公室联合教育部、科技部、中国科协、中央广播电视总台共同主办，中国科技馆及载人航天工程相关参研参试单位提供支持。后续，“天宫课堂”将持续开展太空授课活动，积极传播载人航天知识和文化，持续开展形式多样、内容丰富的航天科普教育。

神十三“感觉良好”乘组亮相

“天宫课堂”第一课正式开讲，神舟十三号“感觉良好”乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富亮相。

神舟十三号乘组太空授课，是“天宫课堂”在我们中国自己的空间站首次开讲。

乒乓球在太空为何能停留在水中？

在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，这是为什么呢？听太空教师王亚平解答。

航天员 王亚平：这和地面的现象是完全不一样的，这是因为浮力是随重力产生的，在太空失重环境下浮力几乎消失，所以乒乓球不能像在地面一样浮起来。同学们现在是不是对浮力有了更加深刻的认识呢？

水膜实验让王亚平与女儿做的花在太空绽开

在“天宫课堂”中，航天员王亚平在翟志刚、叶光富的辅助下，拿出了一朵和女儿一起完成的折纸花向大家演示了水膜试验。随后，这朵花在太空中“绽放”。

叶光富带你看失重状态下跳动的细胞

太空中细胞有哪些神奇变化？航天员如何观测？跟随航天员叶光富，了解失重条件下的细胞。

神舟十三号乘组航天员 叶光富：目前我们开展的是失重条件下细胞生长发育的有关研究。前期我们开展了大量的有关细胞的研究，有不同周期、不同时间和不同单元，通过人工制造的一个机动力和完全失重两种状态下对细胞进行培养。然后将这两组细胞进行对比，看一看它们在有动力条件下和无动力条件下，其生长和形态到底是一个什么样的变化过程。然后我们再进一步研究它的变化规律和变化机制等等，而且我们还选用了不同类型的细胞进行研究，有皮肤干细胞，还有心肌细胞等等。

神舟十三号乘组航天员 叶光富：这是心肌细胞在荧光显微镜下观察到的画面，同学们有没有看到有一闪一闪的荧光，知道这是为什么吗？其实这是细胞自身生物电的一种反应，因为这些细胞是活的，我们是利用生物电激发荧光这么一个特殊的手段才能看到这样一种画面，非常神奇。

神舟十三号乘组航天员 叶光富：这也是心肌细胞，它们以成片的形式在做收缩运动，大家可以仔细看，它们就像心肌一样一动一动的，而且它们的运动非常有节律。它们在里面欢快蹦跶着，就像在告诉大家我们活得好着呢，是不是很神奇？欢迎大家一起来到太空参与细胞研究！

空间站里能像在地面一样走路吗？

有一位北京的同学提问，在太空中能否跟在地面一样正常行走。叶光富用行动回答了他的问题：不行！原来，在太空中由于没有重力的帮助，人们无法像在地面一样行走，只能飘来飘去。

不能太空行走，那太空转身呢？答案是也不那么容易！在试了很多方法后，叶光富终于转身成功。他用的什么方法，一起来看。

泡腾片放入太空水球会怎样？

大家知道泡腾片遇到水之后会产生很多气泡，那么在太空，泡腾片与水球相遇会发生什么变化？

今天（9日）的“天宫课堂”第一课上，太空教师王亚平就做了这样一个实验。只见泡腾片在水球里不断冒泡，但在失重环境下，气泡虽然不断产生，但并没有离开水球。而随着气泡不断增多，水球逐渐变成了一个充满欢乐的“气泡球”，而且产生了阵阵香气。

微重力下水球如何呈现一正一反两个像

失重环境如何形成水球？为什么会有一正一反两个像？王亚平带你做个有趣的实验。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：现在我们往水膜上注水，让它变成一个大水球，同学们都知道，这是因为在失重环境下水的表面张力会大显神威，所以我们才能做出一个地面上无法做出的水球。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：我们再加一点水，让水球变得更大、更圆、更漂亮。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：同学们，现在你们是不是能够看到一个放大的我，这在上一次太空授课的时候我也做过，大家知道这是凸透镜成像的结果。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：我们先请叶老师把水球中的气泡抽取一下，然后我们往水球里再注入一个大气泡。同学们，现在你们是不是看到一正一反两个像，这在地面上可是很难见到的。

神舟十三号乘组航天员 王亚平：同学们也可以想一下，为什么有一正一反两个像呢？感兴趣的同学可以深入研究一下，这里我可以给大家一个小提示，这是因为气泡将水球分割成了两部分，分别成像的结果。

如何减轻失重对身体的影响？

失重环境会导致人体的血液分布和地面不同，下肢的血液会上涌，进而影响人体的健康，如何减轻失重对身体的影响？一起来看航天员的秘密武器。

航天员 翟志刚：同学们，失重对我们的心血管有影响，对我们的骨骼有影响，对我们的肌肉有影响。为了防护失重导致我们肌肉萎缩，在我们空间站里，除了有跑台、自行车、拉力器以外，还有一件秘密武器。同学们看叶老师穿的这身衣服有什么与众不同吗？从外表上看没有什么区别，我们来看看它的内部结构。

这是胸部拉带的两个调节环，用来调节胸部弹力拉带的松紧用的。通过这些拉带把人体给束缚紧，使肌肉可以长时间保持一定的张力，就可以有效预防失重带给我们的肌肉萎缩，这套衣服的名字就叫企鹅服。

多系统共同保障“信号满格”

此次太空授课天地通话时间总共持续近50分钟，太空授课的岗位包括飞控中心、航天员支持岗等几十个岗位。其间，地面人员最重要的支持工作就是要确保音视频信号流畅稳定，不延迟不卡顿，给观看“天宫课堂”的人们带去最好的“课堂体验”。那么他们是如何保障的呢？一起来了解一下。

此次太空授课的信号保障，主要应用到天链卫星和地面各测控站的测控资源。在授课期间，天链一号03星担负了天基通讯的主要工作。

北京空间信息传输中心总工程师 单长胜：我们是用中继的天链一号03星和天链二号01星来接力保障这次太空授课。最理想的情况下， 一个星对空间站的覆盖大概是50多分钟的样子。

和2013年第一次太空授课相比，在8年的时间里，我国中继卫星系统发生了很大变化，太空资源更加丰富，卫星能力也得到了长足发展，太空授课等需要长弧段、强信号支持的重要活动也因此开展得更加从容。

北京空间信息传输中心总工程师 单长胜：2013年太空授课，我们当时天上只有3颗星，都是一代星。现在我们天上有5颗星，除了天链一号04、05星，还有天链二号01星，二代星比一代星传输速率和其他能力上更高。另外一个就是在这期间我们对天链一号系统进行了改造，现在的传输速率相对以往设计的指标来看，已经翻了一倍，现在应该说一颗星的效率相当于当时应该是将近两颗星的效率。

中继星服务的一个重要特点是单一目标、单一用户。如果需要两颗星接力传递信号时，空间站天线就要从一颗星转移到另一颗星上，整个转移过程需要分钟级的时间。为确保太空授课顺利实施，地面人员详细计算中继星的轨位和目标的姿态，以及终端的位置，来确保拥有更长的弧段，顺利完成任务。

与2013年的太空授课相比，这次需要“照料”的航天器数量增加了很多。太空授课期间，西安卫星测控中心与分布在全国各地的大小测控站作为卫星信号的地面“传手”，不光要将音视频信号精准送达，更要为在轨航天器指令上下行、状态监控等方面进行妥善保障。

西安卫星测控中心高级工程师 杨永安：我们过去基本上就是单飞行器在工作，本次太空授课有核心舱、天舟货运飞船，以及神舟载人飞船组合体在运行，呈现出了多航天器测控的态势。我们既要保证本次通话的测控，同时也要保证其他航天器的测控。在这种条件下，对我们的要求更高。