太空探索接班人

忠 東/編 譯

組織太空實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽

首位造訪國(guó)際空間站的英國(guó)宇航員蒂姆·皮克

英國(guó)重視青少年的太空實(shí)踐。早在2007年，由英國(guó)國(guó)家太空中心和薩里衛(wèi)星科技公司聯(lián)合組織的太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽就吸引了一批中學(xué)生參加。優(yōu)勝者提出的方案必須包括一個(gè)衛(wèi)星模型，質(zhì)量不得超過(guò)1千克。主辦者會(huì)向優(yōu)勝者頒發(fā)最高10萬(wàn)英鎊（約合85萬(wàn)元人民幣）的獎(jiǎng)金。

主辦單位表示，太空衛(wèi)星關(guān)系到地球上每個(gè)人，如用衛(wèi)星傳遞電話和電視信息，提供航空航海指引，發(fā)布?xì)庀筚Y料和地球地圖圖像等。這次實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽讓中學(xué)生有機(jī)會(huì)提出自己的創(chuàng)意，獲得發(fā)展資金，最后將衛(wèi)星建造出來(lái)。

開(kāi)設(shè)宇宙教學(xué)“課堂”

蒂姆·皮克開(kāi)設(shè)宇宙教學(xué)“課堂”

蒂姆·皮克是首位造訪國(guó)際空間站并進(jìn)行“太空漫步”的英國(guó)宇航員，“教育與推廣活動(dòng)計(jì)劃”是他參與完成的任務(wù)之一。該計(jì)劃由英國(guó)空間局負(fù)責(zé)運(yùn)作，旨在激發(fā)學(xué)生對(duì)空間科學(xué)的興趣，并提高對(duì)STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）專業(yè)的興趣。皮克通過(guò)太空實(shí)驗(yàn)實(shí)況給全英30萬(wàn)小學(xué)生和1萬(wàn)多名老師上了一堂生動(dòng)有趣的宇宙課。

皮克使用視頻通話為小學(xué)生們答疑。在提問(wèn)環(huán)節(jié)，貝德福德郡一名5歲的小男孩哈利首先提問(wèn)：“你的窗外是什么景色？”皮克便“飄”到窗邊，告訴哈利自己現(xiàn)在位于大西洋中部上空，正接近非洲海岸，這里的景色從太空看很美麗。這段視頻通話十分珍貴，已收藏到利物浦世界博物館中。進(jìn)入失重游戲環(huán)節(jié)后，皮克在太空打“水乒乓”（水滴集成的球體），并通過(guò)在水滴中加入碳酸維生素片，使“乒乓球”泡增大來(lái)為學(xué)生們演示失重狀態(tài)。皮克還應(yīng)孩子們的要求，完成了下蹲、轉(zhuǎn)體、觸摸腳趾和喝水等動(dòng)作。

泰迪熊“太空行走”

放飛泰迪熊

一群英國(guó)學(xué)生極富創(chuàng)意，把穿著太空服的泰迪熊送到了距離地面幾十千米的高度，上演了玩具宇航員“太空行走”的一幕，被傳為佳話。

制作太空服的學(xué)生分別為毛茸茸的玩具熊取名MAT和KMS，首先將它們綁到一個(gè)泡沫板盒子上。盒子中裝有探測(cè)儀器和攝像機(jī)，上方安有一個(gè)橫梁，與巨大的氦氣球相連。本次實(shí)驗(yàn)的目的一是為了監(jiān)測(cè)大氣同溫層的氣候狀況，并確定什么材料在飛行中最能抗寒，二是通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)孩子們的科學(xué)興趣，以獨(dú)特的快樂(lè)方式學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，放飛的氦氣球一直上升，抵達(dá)30千米之外，這是人類(lèi)首次將玩具送到太空船才能抵達(dá)的高度。隨著氦氣球因氣壓變化而爆炸，兩只玩具熊開(kāi)始“太空行走”，整個(gè)過(guò)程被盒子中的攝像機(jī)完整地拍攝下來(lái)。由于地球重力影響，它們落向地球。在即將墜落到地面之前，盒子中攜帶的降落傘自動(dòng)打開(kāi)，確保泰迪熊和盒子中的設(shè)備平穩(wěn)安全地“軟著陸”。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程歷時(shí)2小時(shí)9分鐘。學(xué)生們一方面通過(guò)盒子里無(wú)線電廣播的所在位置，保持距離和聯(lián)系；另一方面利用風(fēng)速數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)玩具熊的著陸點(diǎn)，并及時(shí)趕到。泰迪熊乘著降落傘安全降落在英格蘭東部伊普斯威奇市東北大約6千米的曠野，著陸點(diǎn)和放飛點(diǎn)相差僅僅80千米。

學(xué)生們給泰迪熊穿的太空服也是精心研制的，能夠經(jīng)受 -53℃的低溫，以保證玩具熊和攜帶的儀器在高空正常工作。此外，學(xué)生們還在玩具上安裝了溫度傳感器，地面可通過(guò)筆記本電腦實(shí)時(shí)監(jiān)控。

“能參與這樣的試驗(yàn)，通過(guò)另一種方式學(xué)到更多的物理知識(shí)，我感到特別高興?！睘樘┑闲躆AT設(shè)計(jì)制作太空服的12歲中學(xué)生迪斯激動(dòng)地說(shuō)，“當(dāng)我看到氣球升空和玩具熊在太空行走的照片時(shí)，簡(jiǎn)直不敢相信這是真的。我一直喜歡科學(xué)，這種學(xué)習(xí)方法將幫助我把學(xué)到的知識(shí)更好地應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中?！?/p>

玩具狗意外“失聯(lián)”

玩具狗Sam進(jìn)入太空

為了讓學(xué)生們了解宇宙太空方面的知識(shí)，形象感知地球表面是曲線的，英國(guó)莫克姆灣小學(xué)在科學(xué)家的幫助下集體完成了一次探索宇宙太空實(shí)驗(yàn)。

2017年4月5日，一只名叫Sam的玩具狗身系氦氣球飛向太空。它攜帶GPS跟蹤定位設(shè)備和攝像機(jī)—以保持與地面的聯(lián)系，并且隨時(shí)記錄太空游行的整個(gè)畫(huà)面。然而，就在Sam飛到距離地球表面大約19千米的地方時(shí)，畫(huà)面中斷，意外地跟地面斷開(kāi)了聯(lián)系。后來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了系在狗狗身上爆裂的氦氣球和GPS裝置，可就是沒(méi)有看到Sam?？茖W(xué)家推測(cè)，Sam很有可能已經(jīng)返回地球，掉落在英國(guó)的某個(gè)地方。

自制相機(jī)效果堪比NASA

自制相機(jī)從太空拍攝地球

19歲的大學(xué)生亞當(dāng)·卡德沃思出手不凡，只用了200英鎊（約合1 800元人民幣）就拍下來(lái)從太空俯視地球的照片，而NASA要拍攝這些照片，往往要耗費(fèi)巨資。亞當(dāng)憑借自己在物理課上的A等知識(shí)水平，在易趣網(wǎng)站上花30英鎊買(mǎi)來(lái)一部二手相機(jī)，用了40小時(shí)自制了一個(gè)裝有GPS導(dǎo)航儀、電臺(tái)和微型處理器的氣球。

亞當(dāng)在諾丁漢大學(xué)主修工程學(xué)，認(rèn)為俯拍地球只是一個(gè)小工程。因?yàn)樗l(fā)明的這個(gè)氣球可以升高到普通商用飛機(jī)的3倍飛行高度，所以能夠拍到美麗的照片。

（資料來(lái)源：英國(guó)《每日郵報(bào)》《英國(guó)廣播公司資訊》《太空新聞》《旅行技術(shù)》）