5颗中继星支持，中国“天宫课堂”开课：“水球乒乓”再现空间站

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在9月9日上午，中国空间站“天宫课堂”再次开课了，我们再次看到航天员们在太空授课的画面。

当前，正在中国空间站执行飞行任务的是神舟二十三号任务乘组，航天员朱杨柱、张志远、黎家盈成为了“太空教师”，给我们带来了精彩的科学实验示范，还进行了一场难得的“天地对话”。

在这一次太空授课过程中，我们空间站再现“水球乒乓”的场景。

在之前的神舟十六号飞行任务期间，航天员们也开展了太空授课，航天员们也曾经在中国空间站上展示了这一个趣味实验。

现在，中国空间站“第二届水球乒乓赛”再次开赛了，在空间站上，航天员朱杨柱挤出了一颗水球，然后拿出用毛巾包裹的乒乓球拍，和黎家盈展开“对打”。

在看到航天员们真实打“水球乒乓”画面之前，可能有很多网友都会认为这一个水球会被球拍打散，或者被毛巾吸收掉。

在地面的情况其实就是这样的，如果在地面我们使用这样的球拍去拍打水球的话，那水球的水分要么就被毛巾吸收了，要么就被球拍打散变成更小的水珠、水滴。

然而，在空间站内打“水球乒乓”就不一样了，这一个水球在接触到包裹乒乓球的

毛巾后，不仅没有被毛巾吸收掉，也没有出现破裂，反而就和真实的乒乓球那样，一下子就被弹开了。

在“天宫课堂”上，航天员黎家盈还向大家展示了拧湿毛巾。

可能有一些网友表示，拧湿毛巾不是一件很平常的事情吗？实际上，在空间站内拧毛巾还是非常特别的，和地面拧毛巾完全不一样。

当航天员在空间站拧湿毛巾时，毛巾里面的水并不会滴下来，而是直接覆盖在毛巾的表面。

当然，这也只是航天员进行的一项实验演示，在日常生活、工作中，航天员其实不会这样去拧湿毛巾的，因为拧毛巾的过程中，那些水珠会被挤出来，一不小心可能就会导致这些水珠在空间站内到处漂浮，可能会导致影响到仪器设备的运行。

所以，在空间站内，湿毛巾不会拧干，而是放在那里自然晾干，或者把它们密封起来当成垃圾丢掉。

水球为什么不会被打散

不管是之前的神舟十六号期间的太空课堂，还是现在的神舟二十三号乘组的太空课堂，航天员们展示的“水球乒乓”被乒乓球拍打中以后都不会被打散，也不会被毛巾吸收，这是为什么呢？

这和地面遇到的情况完全不一样，确实是超乎大家的想象，实际上这是非常有趣的事情。

空间站、飞船环绕地球飞行时速度相当快，接近地球第一宇宙速度，所以空间站内是处于失重的状态的，一切都几乎不会受到重力的作用，包括我们的航天员，也包括挤出来的水球。

众所周知，水分子之间是存在相互吸引力的，就会在水球的表面形成一层绷紧、有弹性的“液体薄膜”，它会尽量让水保持表面积最小的球形。

这是为什么挤出来的水珠是非常完美的水球的原因。

当我们的航天员使用球拍去拍打水球的时候，水球在这一瞬间不会继续保持完美的球形了，而是会出现短暂的变形，随后，水球表面的那一层表面张力薄膜就像弹性气球的外皮那样，会把短暂变形的水重新拉回球形，所以这些水球就不会直接碎裂散开。

那为什么这一个水球不会被毛巾吸收呢？在地面毛巾会吸收这些水珠，但是在空间站却不会，这也是非常有趣的事情。

科学家表示，毛巾的疏水表面其实和荷叶表面是类似的，水在和毛巾的表面接触时可以轻松滑落，而不会粘在毛巾的上面，疏水表面一般也是通过模仿荷叶表面的微纳结构来制备的。

5颗中继星支持

我们空间站的航天员再次开展了太空课堂，对于我们来说，就是在直播上看航天员们怎么进行太空授课，而想要实现太空授课的直播，难度其实是非常大的。

因为空间站、飞船和地面的通信是通过无线电信号来实现的，而飞船、空间站的飞行速度相当快，大约1.5小时就会环绕地球飞行一圈，所以，空间站、飞船并不会一直处于我们的头顶上，没一会就会飞离我们的上空了。

如果想要实现持续的直播，那就需要有天地通信网络的保障。

空间站内，航天员的画面、声音，大是通过空间站、经过中继星，然后才会传回到飞控中心，而飞控中心再把这些信号通过通信链路传到地面课堂的现场。

同样的，地面课堂上的老师、学生们和航天员进行互动时，他们的问答等话音图像也是需要经过这样的“转发”才会传到空间站给航天员。

这是非常困难的事情，因为空间站、飞船离开我们上空后就会进入测控盲区，按理来说信号就会中断的，但是实际上我们做到了几乎没有延时的实时互动。

这就得益于我们强大的天地通信网络。

在这一次太空课堂中，我们工作人员启用了3颗中继卫星来接力保障信号通联，每颗卫星都可以覆盖地球120°的空间，这样一来，3颗中继星就基本可以做到全覆盖了。

除此之外，我们还启用了2颗备份的中继卫星。

除此之外，我们空间站上还启用了2个舱段进行中继跟踪，可以根据空间站的飞行情况来进行切换，这样一来就能做到连续测控区间的最大化。