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*首次太空授课活动持续约40分钟。这一天地互动过程是在我国中继卫星的支持下实现的，它的亮相同时标志着我国新一代载人航天测控网基本建成。
“地面上网课，最难的是网络通畅，在天上这个问题更难保证。”杨宇光说，如何确保高码数率、高保真视频流的通信链路完全畅通，是太空授课过程中挑战最大、难度最高、不确定因素最多的环节。
杨宇光进一步解释道，太空授课的高清视频传输，我国主要依靠居高临下的天链中继卫星进行支持，以地面测控站、海面远望号测量船作为备份，但是地面测控支持比例不高，这是因为天宫一号、空间站多数时间不在我国本土上空。
无线电通信的一个基本原理，是传输的数据码速率越高，那么传输的能量消耗及对传输设备的灵敏度要求越高。
“太空授课对音视频的码数率要求较高。”杨宇光解释道，为此天链中继卫星使用高增益天线，使得波束非常窄，以保证能量集中，顺利传输高码数率的视频数据。另一端我国空间站上设置有蝶形天线，指向中继卫星进行配合。这样一来，理论上任何时候都有一颗中继卫星能够“看”到我国空间站，确保授课过程通信畅通。“太空授课的"时延仅约0.3秒。”他说。
不仅如此，太空授课及授课前的全要素演练，均涉及广泛的天地协同工作。
“20xx年王亚*第一次太空授课时，教育部负责组织学生，*科协负责设计准备课程，*载人航天工程办公室负责航天员和通信系统。”庞之浩说。
“测控通信系统进行中继星的切换也是重要的天地协同。此外，王亚*在天上演示的物理实验，地面老师也在做相同的实验，天地对比实验几乎同步呈现在视频画面中。”杨宇光表示。
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太空教育是世界载人航天活动的组成部分。美国女宇航员芭芭拉·摩根于20xx年8月乘坐“奋进”号进入国际空间站，完成了人类历史上的第一次太空授课。
“当年，芭芭拉主要讲述太空生活的衣食住行。*首次太空授课则是真正的太空物理课。”全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩认为，我国的太空授课与美国有明显差异。美国太空授课的内容是介绍和演示太空生活，而我国太空授课的内容是介绍和演示失重环境下的物理概念。所以，我国太空授课的科技含量较高，难度也更大。
20xx年6月20日上午10点，我国首次太空授课开始。神舟十号航天员王亚*通过质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个实验，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象，并回答了学生们关于航天器用水、太空垃圾、失重对抗和太空景色等问题。
“我们先后研究了‘竹篮打水’‘乒乓球’‘回旋镖’‘溜溜球’和‘跳绳’等20多种方案，根据科学性、安全性、操作性、可视性、即时性、趣味性等综合因素考量，经过集思广益、反复筛选、严格论证，最终确定进行2个方面的物理实验，即物体运动特性和液体表面张力;随后，又对确定的实验项目进行了精心细致的研究，力求给学生们最好的‘课堂’感受。”庞之浩说，实践证明，授课专家组最终制定的授课教案达到甚至超过了预期效果，获得圆满成功。
“太空授课挑战不小。”*航天科工二院研究员杨宇光表示，在有限的时间、空间和物资条件下，仅教具的选择和运送就非常考究，太空物资运送成本很高，1公斤物品的运输成本远超1公斤黄金的价值。更重要的是，40多分钟的时间里，既要在太空演示物理现象，还要讲明白物理原理，对于备课和临场组织调配要求极高。
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