一、太空教室
要进行太空教育，“太空教室”在何处？航天飞机和国际空间站不仅是科学家们进行太空实验的“天堂”，也是世界各国学生们的“太空教室”，从那里学生们学习到地面无法学到的知识，也激发了他们从事航天研究的兴趣，不久将来，其中的一些人将成为航天队伍里的专家和工程师。
两个“太空教室”
要进行太空教学活动，必须有太空教室。NASA和航天教育部门早就看中了航天飞机和国际空间站这两个极好的教育平台，正是有了这两个“太空教室”，才有可能实施太空教育计划。让我们首先来看看航天飞机这个“太空教室”吧（图2-1）！在航天飞机的中舱里，有一个大货舱，它能装29.5吨重的物体。由于航天飞机每次执行任务货舱都没有放满，为了不浪费这宝贵的空间，同时满足小型太空科学实验的需要，在20世纪70年代，NASA制订了“零星搭机实验”计划，即在航天飞机每次执行任务时，捎带一些小型科学仪器上天，在太空进行实验。
图2-1 航天飞机的结构和组成
因为这是“废物利用”，所以收费低廉，凡想做实验的单位和个人只需向NASA订购一个“零星搭机实验”专用容器，就可以将实验设备装在上面，进行太空实验。专用容器有三种型号，按照容器的大小和载重，收费的标准分别1万美元、5千美元和3千美元。这样低廉的费用，一般的科学团体、研究单位、学校甚至个人都能负担得起。为了引导学生对太空科学产生兴趣，开发学生的智力，一些国家为他们的学生租下“搭载桶”，在太空进行学生设计的实验。我国学生也曾利用它进行过6次学生的太空实验。
航天飞机除了为学生们提供一个“太空实验室”外，还有“太空教室”，当然不可能为学生专门设立“教室”，只是利用航天员的业余时间，在航天飞机的生活和工作舱中，利用业余无线电台进行航天员与地面学生对话，或航天员在太空示范一些小科学实验，做成航天教育DVD片，供地面进行航天教育时使用。
再说说国际空间站这个“太空教室”吧（图2-2）！在远离地球300多千米的高空，有一个人造天宫——国际空间站，人们都很清楚，那是进行人类最高级实验的场所，但是很多人不知道那也是世界上一些国家进行学生教育的课室。已经有几百万美国和它伙伴国家的学生，其中包括幼儿园的孩子到大学的学生，有机会通过空间站的下传线接受到有关航天知识的教育。通过它，国际空间站的航天员回答学生提出的有关太空生活、工作和进行科学实验的问题。此外，美国有100多万学生亲自参加了空间站的实验，或通过“提问”的方式了解空间站的实验，数千名国际组织的学生也参加了这项活动。
图2-2 国际空间站
太空教学计划
要进行“来自太空的教育”，当然要制订教学计划了。太空教学计划有个逐渐发展的过程。在20世纪80年代的航天飞机时代，美国就开始制订此计划了。1984年，美国总统里根宣布实施“教师在太空计划”，来激发学生对数学、科学和太空探索的热情。为了得到美国公众对航天事业的支持，NASA决定挑选一些普通公民乘坐“挑战者”航天飞机上天，这个想法得到里根总统的支持，并强调第一个进入太空的普通人应该是教师。这与NASA的想法不谋而合，他们也希望教师可以在太空与学生交流沟通，进行太空授课，以提高公众对航天飞机计划的兴趣。于是，太空教师的选拔活动如火如荼地开展了。
1985年里斯塔·麦考利夫被任命为执行“挑战者”号航天飞机SYS-51L任务的教师人选，另一名教师芭芭拉·摩根作为后备人选。可惜的是，出师未捷人先死，“挑战者”号航天飞机爆炸（图2-3），7名航天员全部牺牲，孩子们盼望已久的两节“太空课”也变成泡影，NASA也取消了“教师在太空的计划”，而提出了一个更严谨、更有持续性的学生太空教育计划——“教育家航天员计划”。在这个计划中，到太空授课的教师不再是“兼职”的，而需要是真正的航天员，他们不仅要完成授课的任务，还要像其他航天员一样承担航天飞行任务。但是由于“挑战者”号的爆炸，航天飞机的停飞，这个计划在22年后，于2007年8月14日，芭芭拉·摩根以教育家航天员的身份圆了自己和麦考利夫的“太空授课”梦。
图2-3 麦考利夫的同事和学生目睹航天飞机爆炸
总的来说，在20世纪的航天飞机时代，由于飞行时间短，航天员在太空任务重，不可能抽出很多时间进行太空教育。所以，那时的太空教育计划的面还是比较窄的，只是利用航天飞机的现有条件，进行一些学生实验和“天地通话”“航天员示范活动”。到了国际空间站时代，航天员一般在太空要停留6个月的时间，有时间和精力进行太空教育活动，这些活动不仅可以教育学生，对长期停留在太空的航天员也是一种心理支持。
很久以前，NASA就意识到学生们将会对国际空间站产生浓厚的兴趣，空间站可以为学生们提供一个难得的参与太空科学实验和工程项目的机会。所以，NASA制订了一套系统的航天教育计划，包括了地面和太空两种不同环境下的航天教育。地面航天教育内容包括进行广泛的航天知识教育、举办各种航天夏令营、鼓励学生参加各种与航天有关地面实验（如太空育种、研制航天员训练装置）、与航天员面对面对话等；太空航天教育内容包括鼓励学生们参加与航天有关的科学和工程研究（图2-4）、“天地对话”、飞行中航天员示范教学、制作航天教育产品。这个计划得到世界各国学生们的热烈欢迎，它激发了学生们学习的积极性，帮助他们掌握枯燥无味的课堂知识，从小培养了他们进行科研工作的能力和树立了今后从事航天事业的志愿。
图2-4 学生们利用计算机获取空间站上照相机的位置
自从人类第一次进驻空间站就开始了一场声势浩大的学生实验和教育活动，到目前为止，进行了5个领域的空间站学生实验和计划（详见第一章，“NASA的航天教育”），目前一些实验项目已经完成，一些项目在继续，一些项目正在研究中，将会不断地加入空间站的任务中。
这些活动除了使学生们获益外，对教师也有益。教师们通过参加有关太空实验的研讨会，为他们指导学生实验打下基础。同时，使国际空间站的影响更大了。教师们将所学到的知识用于他们的教学，能够吸引更多的学生加入此活动，已经证实了教师是激发探险精神的巨大源泉。例如，为了学生们可以参加国际空间站上进行的蛋白质晶体实验，教师们参加了45次以上有关此实验的教师研讨会，来自美国50个州、哥伦比亚特区和1200名以上的教师及德国和其他地区国防部的教师参加了此研讨会。此实验的教师研讨会的巨大成就是使约5.8万名学生参与了这项计划（图2-5）。
图2-5 参加太空实验的小学生
学生参加国际空间站活动一个最重要的特点是参加的学校多、范围广。一些实验和活动不局限在一个或几个学校，而是涉及很多州学校的学生，甚至美国50个州的学校。参加的学校也并非是一些名校，有市级的公立学校、小的农村学校、美国土著居民学校、各种私立中小学以及遍及全美的大学和学院。除了美国学生外，世界上很多学校的学生也参加了此活动。例如，参加中学生地球观察实验有美国48个州的学生、波多黎各和发起国际空间站的13个国家的学生。从2000年～2006年期间，有3100万学生参加了国际空间站的实验和教育活动，一些实验让全世界的学生都获益。例如，国际空间站上的“无线电业余爱好者实验”吸引了全世界的学生，有22个不同国家的学校参加了此活动。
现在已经证明国际空间站作为一个教育平台是有巨大价值的，激发和提高了年轻人对自然科学、技术、工程和数学的兴趣。由于今天的学生最有可能成为第一个踏上火星的人，在今天为他们今后面临的挑战做好准备是十分重要的。