“天宫课堂”第四课北京地面课堂现场。北京航空航天大学供图
“欢迎大家来到天宫课堂，让我们一起开始这场探索之旅吧！”
伴随着亲切的开场白，北京时间2023年9月21日15时48分，“天宫课堂”第四课开讲，新晋“太空教师”景海鹏、朱杨柱、桂海潮，在距离地面400公里的中国空间站，给全国青少年上了一堂科普课。这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课。
作为此次授课的地面主课堂之一，北京航空航天大学学院路校区体育馆里，来自该校各学院的本科生、研究生、教师代表，北航实验学校中学部、小学部学生代表，以及来自京内外中小学生代表等2400余人在现场观看了这场精彩的太空授课。
全新课堂 探究奥秘
从高达1600摄氏度的“太空炼丹炉”，到世界上最冷的地方——超冷原子物理实验柜，再到流体物理实验柜、太空维修工厂、燃烧科学实验柜……跟随“太空教师”桂海潮和朱杨柱的“飞行轨迹”，同学们“逛”起了梦天实验舱这个“新教室”。
“这些都是我们面向未来星际航行的非常有益的尝试和探索。”朱杨柱介绍道，在这里，航天员们可以开展流体物理、材料科学、燃烧科学、微重力物理科学的基础研究，同时还能探究在轨制造、新型能源推进等工程技术领域的前沿问题。
“通过航天员的讲解我也知道了，由于处在微重力环境，缺乏浮力对流的条件，因此火焰才会呈现出与在地面燃烧时不同的球形。”北航实验学校初二学生于詹润对球形火焰实验印象深刻。在他看来，与地面蜡烛燃烧时的锥形火焰不同，太空中蜡烛燃烧时呈现的球形火焰十分有美感。
“刚才听老师介绍了燃烧实验柜，生活中的燃烧现象很常见，我很好奇微重力环境的燃烧会和地面有什么不同吗？”北航实验学校中学部初二学生段希知从小便有着航天梦，听完航天员的讲授，迫不及待地举起手，第一个向“太空教师”们提问。
与此同时，宇航学院副教授、北京地面课堂教师张晓天也做好准备，点燃了一支蜡烛。在地面课堂锥形火焰背后的屏幕上，一团近似球形的火焰腾空而生，现场发出一片惊呼。通过对比地面锥形火焰与空间站球形火焰的不同，航天员讲解了在地球重力影响下浮力对流的形成原理。
教具上天 天地互动
值得一提的是，本次授课中的球形火焰实验、又见陀螺实验的内容设计和教具器材研制，都由北航宇航学院师生协作完成。针对天地环境差异和陀螺力矩相关原理，北航团队精心筹备开发了两项演示实验，以帮助航天员在舱内开展科普教育工作。
“在太空课堂上看到桂老师使用我们设计的教学工具为全国大中小学生开展科普教育，我们万分激动。”看到桂海潮老师在舱内手持陀螺进行实验，研制团队成员之一、北航宇航学院2022级硕士研究生孟博兴奋不已。
“很高兴能为中国航天和科学普及事业贡献出绵薄之力，我也会继续认真科研，为建设现代化强国事业添砖加瓦。”孟博说。
北航宇航学院教授李敬轩表示，此次授课将火焰搬到太空，在理想的失重条件下进行实验，能为发动机燃烧领域研究提供宝贵的工作环境和实验数据，希望将来有更多的专家学者能够到太空中探索。
“与此前‘天宫课堂’相比，这一次专业性更强，受众面也更广，在一开始内容的设置和设计上就已经考虑了要覆盖到大学生这个群体。”张晓天谈到，比如又见陀螺实验中涉及的角动量守恒定律，是北航飞行器设计专业高年级本科生，乃至研究生的“必修课”。
弦歌不辍 薪火相传
“中国空间站，欢迎大家来出差！”在距离地面400公里的讲台上，三位航天员向同学们挥手告别，同学们也不舍地挥舞着手中的国旗，高喊“老师再见！”。
课程尾声，三名航天员激励广大青年学子：路虽远行则将至，事虽难做则必成。科学技术从来没有像今天这样深刻地影响着国家的前途和命运，拥有着实现梦想和创造奇迹的无限可能，青年同学们要牢记少年兴则国家兴，要敢于有梦、勇于追梦、勤于圆梦。
来自北京四中的高一学生兰欣睿表示，自己不敢相信有一天能与太空建立沟通联系，她表示会努力学习科学文化知识，永怀爱国情、爱国心，永葆初心，德才兼备，知行合一，成为对国家有贡献的有志青年。
“我一定会把航天精神践行下去，在科学的宇宙，人生的宇宙和时代的宇宙中做出不懈的努力。”清华大学附属中学学生刘宇魁也表示自己收获满满。
宇航学院2022级博士生李响直呼自己“圆梦”了！自2013年第一次看天宫授课起，一颗小小的航天梦种子就在李响的心里深深扎根。从考入北京航空航天大学选择航天专业，再到而今能够现场观看天宫授课，他正一步一步坚定地走向自己儿时的梦想。
北航宇航学院院长王伟宗为同事桂海潮老师由衷感到骄傲与自豪。他勉励学生：“希望同学们能以桂海潮老师为榜样，用青春勃发的活力、挑战自我的果敢、锲而不舍的勤奋，在逐梦太空的征途上发出青春的夺目光彩，为中华民族伟大复兴中国梦的实现奉献自己的智慧和力量。”