太空微重力世界是如此奇妙,为此,在载人航天器上开展太空教育具有重要意义,它可以使青少年及公众走近航天、了解航天,还能更好地理解科学规律。太空教育已成为载人航天的一项重要内容,是连接公众与载人航天事业的最好桥梁。

太空教育有多种形式,其中在太空授课是最典型的一种方式。此前,全球只有美国女航天员巴巴拉·摩根曾于2007年在“国际空间站”上对地面青少年进行过一次授课。摩根是美国首名太空女教师克丽斯塔·麦考利夫的替补,麦考利夫于1986年在乘挑战者号上天时因航天飞机爆炸而牺牲了。2007年摩根实现了麦考利夫未完成的遗愿,在太空利用失重环境向学生授课,产生了较大影响。在摩根的太空授课活动中,一个学生想了解航天员是如何在太空中锻炼身体的,摩根没有直接回答,而是将身旁两位身材魁梧的航天员举了起来,一手一个,并装出一副很吃力的样子。另一个学生想知道如何在太空喝水,摩根便从一个特制的饮水袋中挤出几个水珠,然后她和同事们用嘴接住四处飘动的水珠并吞下去。学生问摩根,航天员在太空中如何保持个人卫生,摩根马上往自己的脸上喷射肥皂水,演示她是怎么洗脸的。另一个航天员还演示了如何刷牙:漱口水需要吐到专用毛巾上,因为在太空微重力环境下,水不会往低处流。

我国原定由神舟9号航天员在太空为青少年授课,但后来因任务紧张而取消了。这次神舟10号航天员王亚平将在天宫1号内通过电视直播的形式进行我国第一次、世界第二次太空授课,向地面的中小学生展示失重条件下的特殊物理现象,了解液体表面张力的作用,从而加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。由此可见,美国女航天员摩根太空授课的内容是介绍和演示太空生活,而我国女航天员王亚平太空授课的内容是介绍和演示物理概念,所以后者科技含量较高,但难度也较大。王亚平具体展示哪些特殊物理现象值得期待。

由于太空授课的次数和时间十分有限,而太空实验对青少年又有很好的启迪作用,所以各种太空实验除了可采用太空授课的方式进行演示外,目前还常采用视频传输的方式进行演示,即航天员在载人航天器内录制学生感兴趣的太空实验,然后在通信信道不忙时把教育演示视频用中继卫星传输到地面。目前,在“国际空间站”已录制了数以百计的教育演示视频,其中不少是演示物理定义和规律等。