10月12日16時01分，“天宮課堂”第三課在中國空間站開講，新晉“太空教師”陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來一場精彩的太空科普課。
這是中國航天員首次在問天實驗艙內進行授課。
在約50分鐘的授課中，神舟十四號飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲生動介紹展示了空間站問天實驗艙工作生活場景，演示了微重力環境下毛細效應實驗、水球變“懶”實驗、太空趣味飲水、會調頭的扳手等神奇現象，並生動講解了實驗背後的科學原理。此外，航天員還重點介紹了在中國空間站開展的水稻和擬南芥種植研究情況，展示了科學手套箱剪株操作。
授課期間，航天員通過視頻通話形式與地面課堂師生進行了實時互動交流，地面課堂專家也就有關科學問題進行認真解析。
此次活動，在中國科學院空間應用工程與技術中心設地面主課堂，在山東菏澤、河南鄭州、雲南大理分設3個地面分課堂，約400名中小學生代表參加現場活動。
授課活動由中國載人航天工程辦公室聯合教育部、科技部、中國科協等共同主辦，北京航天飛行控制中心、中國航天員科研訓練中心、中國科學院空間應用工程與技術中心、中國空間技術研究院等載人航天工程參研參試單位提供支持。
空間站建設和運營過程中，“天宮課堂”將持續開展太空授課活動，進行形式多樣、內容豐富的航天科普教育。中國載人航天工程辦公室將持續通過媒體、“學習強國”和載人航天工程官網等平台廣泛徵集關於“天宮課堂”的創意建議，歡迎社會各界特別是廣大青少年踴躍參與。
課堂回顧
水管越粗液體上升越慢？
航天員陳冬、劉洋展示失重環境下液體顯著的毛細現象。
在實驗中可以看到，最細的管子，液面上升很快，旁邊兩個管子液面上升較慢。和地面最明顯的區別在於太空中由於沒有了重力的束縛，表面張力作用會更加明顯，會驅動液面不斷上升，最終液面都會上升到管頂。
水球上了太空就變“懶”了？
航天員劉洋在水球變“懶”實驗中，成功演示了紫色水球從“活躍”到“懶惰”的過程。
原來，外力施加到水球上，水會發生共振，加入一枚鋼球後，水球固有頻率就會發生改變，相對不容易引起共振。中科院空間應用中心集成技術中心副主任張璐說，在地面上的水裡放一個球，水的震蕩也會減緩，挑水時，在水桶表面放一片荷葉，也是這個原理。
兩米長的吸管能喝到水嗎？
微重力環境下，空間站里喝水和地面上喝水有什麼區別？航天員劉洋展示用超長吸管喝水的有趣現象。
劉洋拿出一根2米長的管子，將管子的一頭放入芒果汁里。只見劉洋吸了一口，芒果汁就隨着管子注入她口中。
地面由於重力的作用，在使用飲水管喝水時，液體管越高，吮吸也就越費力，但空間站是微重力環境，僅僅依靠吮吸的力量就可以喝到2米以外飲水袋中的飲料。
微重力環境下扳手會調頭？
太空授課過程中，航天員展示了微重力環境下的扳手旋轉翻轉的現象。
T字扳手，左右旋轉，扳手不容易調頭，上下旋轉扳手容易調頭，這是為什麼呢？
“會調頭的扳手”展示的是“賈尼別科夫效應”，最初是由蘇聯宇航員賈尼別科夫在空間站中偶然發現的，鋼鐵的旋轉方式和分布質量有關。具體來說，剛體繞着它轉動慣量最大的主軸，或轉動慣量最小的主軸旋轉時是穩定的，而繞着中間軸旋轉時則是不穩定的。
>>參觀教室
詳解問天實驗艙4個實驗機櫃
此次是中國航天員首次在問天實驗艙內進行授課。新增的各種實驗櫃都有什麼作用？
■科學手套箱與低溫存儲櫃
問天實驗艙給大家帶來了更多新的科學實驗櫃，科學手套箱為航天員提供了一個密閉潔凈的操作空間，讓航天員的實驗更加便捷可控，未來航天員還要在這裡安裝一台靈巧機械臂和一套顯微操作系統，在它們的共同配合下，就可以給細胞做手術、穿刺，它的操作精度可以達到5微米。
低溫存儲裝置相當於實驗樣品的太空冰箱，它可以提供零下80℃、零下20℃和4℃的存儲溫度，滿足不同樣品對低溫的存儲需求。
■生命生態實驗櫃
生命生態實驗櫃是以生物個體為研究對象的實驗平台，實驗櫃由一個個像小房間一樣的模塊組成，每個房間對應不同的研究對象，就彷彿是動植物的太空旅館，這個實驗櫃的研究成果可以幫助我們未來在月球乃至火星實現長期生活。
輻射計量裝置可以測量艙內輻射水平，幫助我們更好地監控艙內環境。
■生物技術實驗櫃
生物技術實驗櫃主要是以細胞組織、蛋白質等生物樣品為對象進行研究的科研設備，裡面配置了各種先進的細胞培養和檢測儀器，相當於一個小型的太空生物實驗室。
■變重力實驗櫃
變重力實驗櫃能夠為科學實驗提供高精度模擬重力環境。
實驗櫃里有兩個圓盤，叫做轉子，每個轉子上面都裝載了標準的實驗模塊，可以單獨使用，也可以組合使用。原理就是利用離心作用，當前我們能夠提供長期穩定的0到2倍重力範圍，高精度模擬重力環境，利用這個實驗櫃我們可以開展包括生命、流體、燃燒等多項科學實驗。
>>答疑解惑
為什麼要把實驗室搬到太空？
太空有着微重力、強輻射、高真空等許多不同於地面的特殊環境條件，其中最為顯著的是微重力環境。在地面上創造的微重力實驗環境，每次只能持續幾秒，而空間站長期太空飛行所提供的近乎無限時的微重力科研條件，可以得出在地面上得不到的實驗結果。
>>專家揭秘
“天宮課堂”咋備課？課程設計啥講究？
“天宮課堂”此前已成功舉行了兩次太空授課，“天宮課堂”是怎麼備課的？什麼樣的實驗項目才能入選……
“天宮課堂”怎麼備課？
“天宮課堂”授課專家組成員北京交通大學副教授陳征說：“多個領域的專家參與了“天宮課堂”備課，包括航天系統的專家、高校教師與科研人員、中小學老師等。“天宮課堂”開課前，航天員需要反覆測試保證實驗效果，他們把測試結果反饋給地面的專家組，對內容進行反覆確認和溝通。大家看到的授課內容只有幾十分鐘，但實際上準備過程很長。”
本次課堂與以往有何不同？
本次中國空間站“天宮課堂”與以往大有不同，不光是“主講老師”由神十四航天員乘組首次擔任，授課環境也有了很大的變化。
“天宮課堂”的“講堂”在以往天和核心艙的基礎上，新增了問天實驗艙，這樣“太空教師”的活動範圍更大了，相應在直播當中用到的攝像機機位和保障設備變得更多，地面調度的操作也更加複雜。
北京航天飛行控制中心通信調度原旭東說：“我們採用了問天艙和天和艙兩艙切換跟蹤的模式，每個艙都可以下傳同樣的攝像機（圖像），包括話音。通過兩艙的話音級聯、圖像下傳，確保整個（太空授課）圖像話音流暢。兩艙接力過程中，為了保障授課效果，我們也是精心設計，再結合授課腳本進行圖像話音切換。”
在這次太空授課中，飛控團隊首次採用雙中繼衛星分別跟蹤的方式，確保圖像話音穩定回傳。
原旭東說：“一顆天鏈中繼衛星跟蹤問天實驗艙，另外一顆中繼衛星跟蹤天和核心艙，兩個跟蹤弧段是有交疊的，首先問天實驗艙進行圖像話音的下傳，然後在中間兩個星的搭接弧段，我們擇機進行圖像話音的切換。為確保回傳到地面的圖像話音穩定流暢，科技人員也制定了周密的方案預案。”
怎樣的實驗項目能入選?
中國航天員科研訓練中心航天員訓練教員石玉生說：“我們在選擇實驗項目的時候，主要有以下幾點考慮：第一是天地的現象差異一定要顯著，第二是科學原理要清晰，第三是整個的視覺效果要好，要具有傳播性，能夠起到真正的科普效果。”
課程設計有何講究？
“天宮課堂”推出以來，已成功舉行了三次太空授課。那麼，幾次太空課程中不同的課程設計有何講究？
“天宮課堂”授課專家組成員北京交通大學副教授陳征介紹，“天宮課堂”第一課主要面向小學生，注重趣味性。“天宮課堂”第二課主要面向初中生，向下輻射小學生，向上輻射高中生和全社會的愛好者，有關空間科學實驗的內容增加了，在保持趣味性的同時，讓大家了解科學家在上面幹什麼，科學實驗做什麼。“天宮課堂”第三課更深入更立體，參與性更強。
>>陝西力量
航天五院西安分院打造“太空天路”
“太空課堂”最關鍵的一環便是保障通暢的通信鏈路。航天科技集團公司五院西安分院科研人員精心打造的空間站問天實驗艙中繼終端，通過中繼衛星建立與地面的通信聯繫，搭建了一條“太空天路”，從而實現了航天員的實時授課。
通過中繼終端建立的天基測控通信系統建成之後，將地面對問天實驗艙以及空間站的測控覆蓋率提高至90%以上，確保問天實驗艙在絕大部分時間都保持與地面的實時通信。西安分院載人航天工程任務負責人余曉川介紹，載人航天工程原有的地面測控站、海上測控站測控覆蓋率較小，如今則實現了幾乎100%的測控覆蓋率，確保航天員與地面實時授課暢通無阻。在此次活動中，中繼終端通過在天鏈中繼衛星之間的切換跟蹤，確保了信號傳輸持續正常。 華商報記者 馬虎振
