自2000年起，美國(guó)宇航局（NASA）教育部門下屬的太空教學(xué)辦公室和約翰遜航天中心公共事務(wù)辦公室共同發(fā)起了國(guó)際空間站航天員與地面學(xué)生之間的視頻通話活動(dòng)，希望以此鼓勵(lì)更多的學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)、投身科學(xué)。該活動(dòng)是一項(xiàng)公益性科學(xué)教育活動(dòng)，政府部門、正規(guī)和非正規(guī)的教育機(jī)構(gòu)或團(tuán)體都可以申請(qǐng)參與視頻通話活動(dòng)。在視頻通話開始前，學(xué)生需要學(xué)習(xí)和了解一些太空知識(shí)，并準(zhǔn)備適合的問(wèn)題。學(xué)生可以通過(guò)視頻看到航天員的實(shí)時(shí)影像，也可以通過(guò)音頻和航天員展開互動(dòng)通話，了解航天員在太空的工作和生活。航天員除了回答學(xué)生們的提問(wèn)外，也會(huì)做一些簡(jiǎn)單的太空演示。每次通話持續(xù)時(shí)間約為20分鐘，視頻會(huì)通過(guò)NASA進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播。

？航天員教育演示視頻項(xiàng)目

“教育演示視頻”是一個(gè)非常成功的航天科技教育項(xiàng)目，它利用簡(jiǎn)單的道具和太空特殊的微重力環(huán)境，將力、速度和能量等在地球上不易理解的自然科學(xué)概念，通過(guò)視頻由航天員在太空生動(dòng)有趣地演示出來(lái)。這些教育視頻傳回地面后，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載，已被廣泛用于全世界的科學(xué)演示教學(xué)中。其中，由航天員多恩·佩蒂特（Don Pettit）在參加長(zhǎng)期考察任務(wù)空余時(shí)間完成的系列演示視頻——星期六早間科學(xué)（Saturday Morning Science），已廣為公眾所知。這些演示視頻內(nèi)容豐富多彩，除拍攝航天員的太空生活外，更多的是借助國(guó)際空間站奇妙的微重力環(huán)境和器材，演示如伯努利原理、牛頓定律、線性運(yùn)動(dòng)和液體表面張力等基本定律。為了更加形象地演示這些規(guī)律，每次演示都需要用到一些道具，很多地面的運(yùn)動(dòng)和游戲被搬到了空間站，如陀螺、跳繩、足球、折紙和曲棍球等?！皯嵟男▲B”也被佩蒂特在國(guó)際空間站中通過(guò)模擬，演示了重力和運(yùn)動(dòng)軌跡的概念。

？學(xué)生參與的研究項(xiàng)目——毛細(xì)管流動(dòng)實(shí)驗(yàn)

NASA的很多科學(xué)研究是招募學(xué)生來(lái)協(xié)助完成的，其目的是通過(guò)讓青少年參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)他們的探索精神。如NASA在國(guó)際空間站上進(jìn)行的一項(xiàng)毛細(xì)管流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，目的是觀察在微重力環(huán)境下復(fù)雜幾何形狀的容器內(nèi)毛細(xì)管流動(dòng)，其結(jié)果可以應(yīng)用到未來(lái)太空船的低重力流體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)模型。在這項(xiàng)研究中招募了很多學(xué)生參與，中學(xué)生參加了分析和以地面為基礎(chǔ)的部分實(shí)驗(yàn)，大學(xué)生為研究提供了實(shí)驗(yàn)支持，研究生和博士生進(jìn)行模型和數(shù)據(jù)分析的工作。

？太空溫室

2010年11月，歐洲宇航局宇航員保羅·內(nèi)斯波利（Paolo Nespoli）在國(guó)際空間站成功建立了微型太空溫室，用來(lái)在太空失重環(huán)境中培育花卉、蔬菜等植物。目前太空溫室雖然很小，但是在太空中培育植物對(duì)于未來(lái)宇航員的太空生活至關(guān)重要。該裝置能為植物在太空生長(zhǎng)提供足夠的營(yíng)養(yǎng)和進(jìn)行光合作用所需的二氧化碳。太空溫室計(jì)劃不僅是一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，也是對(duì)12？14歲學(xué)生的一次很好的教育機(jī)會(huì)。當(dāng)保羅在太空進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀測(cè)植物生命周期的同時(shí)，學(xué)生們則像保羅一樣在地面上進(jìn)行自己的溫室實(shí)驗(yàn)，他們使用類似太空溫室的裝置和相同的植物。太空與地面的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，讓學(xué)生更好地了解了植物生長(zhǎng)的天地差異和微重力環(huán)境對(duì)種子發(fā)育、植物生長(zhǎng)的影響。

？“Earth KAM”計(jì)劃

國(guó)際空間站上開展了中學(xué)生獲取地球知識(shí)的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)（Earth KAM），該實(shí)驗(yàn)可以讓普通中學(xué)生以航天員的視角來(lái)觀察地球。實(shí)驗(yàn)在國(guó)際空間站上安裝了1臺(tái)由筆記本電腦控制的相機(jī)，中學(xué)生可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)控制相機(jī)為地球拍照。照片通過(guò)通訊衛(wèi)星發(fā)回地球，并被傳送至互聯(lián)網(wǎng)。■