近日,中國航天員進行太空授課的一幕,在海外網路平台引發爭議。圖片中,被放置在桌面上的盛有清水的水杯被圈出並放大,網友質疑實驗使用的水杯和杯中的水都沒有在失重環境下漂浮起來。「失重環境下的水杯怎麼能在桌子上固定不動?杯子裡面的水為什麼能夠貼著杯壁?」「微重力的太空站中,水杯里的水面不可能保持平面,而會因水的表面張力取向球面。」
為此,闢謠君請到了中國航天科技集團五院510所高級工程師郭雲,為網友答疑解惑~
網傳截圖的畫面,為2021年神舟十三號飛行乘組在「天宮一號」第一次開課時的資料畫面。據新華社報道,北京時間2021年12月9日15時40分,「天宮課堂」第一課正式開講,這是時隔8年之後,中國航天員再次進行太空授課,也是中國空間站首次太空授課活動。神舟十三號飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富生動介紹展示了空間站工作生活場景,演示了微重力環境下細胞學實驗、人體運動、液體表面張力等神奇現象,並講解了實驗背後的科學原理。
那麼,網友質疑的水杯和清水的狀態究竟是怎麼回事?
「水杯怎麼平放在桌面上?」其實是用了固定裝置
郭雲解釋道:「空間站或飛船處於微重力條件下,裡面的任何物體如果不加固定都會在空中漂移。因此,為了安全和使用方便,空間站里的水杯、工具等都需要用卡扣、粘膠、尼龍扣或綁帶固定起來,否則各種物體會到處漂浮,造成危害。」
在王亞平教學的視頻里,可以明確看到王亞平將水杯從桌上拿起這個動作頗費了一番功夫,持續了近7秒。而在水杯在空中翻騰的畫面中,可以注意到該杯子與桌子接觸的底部有一種白色透明的凸起物質。這說明水杯使用粘膠或尼龍扣固定在了桌子上。
「杯中清水為什麼不是球形?」因為除了「表面張力」,還有「浸潤」現象
除了水杯平放於桌面,網友質疑的另一個問題是,在失重狀態下的水應當更趨向於表面積最小的球形,但網傳截圖中杯子里的水看上去卻能和容器貼合,這是為什麼?
在沒有任何外界因素作用下,水會因為只受表面張力的作用、保持表面積最小,而形成了球形。郭雲對此這樣解釋:「但大家別忘記了中學物理講解的一個現象:『浸潤』,也就是說整個水杯『系統』內固液界面張力也起到了作用。」
潔凈的玻璃杯表面呈現「親水」狀態,在太空微重力條件下,浸潤作用會更加明顯,水會在浸潤作用下被束縛在玻璃杯內,不形成球體而和玻璃容器貼合在一起。
大家可以在地面上看到,潔凈的玻璃沾上水後,哪怕將玻璃倒置,水還是會有少部分貼在玻璃表面而不掉下來。
通過以上的解釋說明,相信大家都明白了關於空間站中水杯和清水狀態的質疑純屬謠言。闢謠君也再次提醒大家,遇到問題多思考、不要盲目相信和傳播謠言~