12月9日15时40分，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。当稳定清晰的图像和清脆响亮的话音从九天之外传来，中国科技馆内直播授课地面课堂爆发出热烈的掌声，参加现场授课的孩子和在线观看直播的全国中小学生，满怀对知识的渴望和憧憬，认真倾听了这生动又奇妙的“太空一课”。
这场在北京与太空之间上演的“天宫课堂”是如何实现的呢？航天科技集团五院（以下简称五院）空间站系统测控与通信、仪表与照明等多个分系统大显神威、联合作战，为太空授课提供了有效助力。
此次天地授课基于我国天链中继系统，采用高速双向音视频传输，以天地对话等互动形式开展，舱内采用多台高清摄像机通过中继高速链路将高清视频实时传送至地面，地面上行两路高清图像送至舱内显示器，从而实现双向视频传输。为了确保授课高可靠、高精度地顺利实施，研制团队对授课过程、天地协同程序进行了多次全流程协同演练。授课过程中地面工作人员实时监视空间站上各设备状态，同时监测天地链路状态，确保参与授课的所有设备工作正常，帮助航天员太空授课更加得心应手。
当授课开始，地面上的同学们认真听讲的画面会同步实时出现在空间站核心舱内的“太空教室”里，航天员通过一个大大的液晶屏幕能够清楚地看到孩子们的一举一动。这个大屏幕就是仪表与照明分系统的重要设备之一。仪表与照明分系统是空间站系统中最具有航天员参与特点的分系统之一，具备人机交互功能，能够为航天员操作空间站提供交互及操作平台，同时为航天员在轨期间的工作、生活、出舱活动、交会对接等任务提供环境照明，其显示、手控和照明等子系统使用的很多器件和技术非常新颖、独特且趋于相关技术领域前沿。授课中发挥重要作用的液晶显示屏，是集图形图像显示、流媒体及视频播放、报警驱动、指令发送、天地文本交互、触摸操作、多总线通讯、支持用户在轨动态配置等多功能为一体的新一代分布式数字化远程终端设备，作为人机交互仪表，是航天员的“显示器”，为航天员提供空间站的健康状态信息，持续为空间站运行和航天员安全保驾护航。
早在空间站设计建造之初，五院的设计师们就秉承着以人为本的设计理念，始终将航天员在轨生活体验放在首位，想尽一切办法使航天员的生活更加便利、工作更加高效。由于空间站在轨飞行会周期性经过地球阴影区，照明问题尤为重要。航天员在空间站的工作、生活等活动都离不开照明设备。照明子系统可以为空间站组合体提供舱内、舱外照明支持，照明产品主要有情景照明、便携照明和舱外泛光照明等。空间站照明子系统是我国首次在空间飞行器上应用情景模式可调照明技术，也是全球首次在大型载人航天器内部全范围应用情景照明技术。
由于航天员长期在轨工作和生活，单一的照明模式容易造成航天员工作效率降低、生物钟紊乱以及睡眠障碍等问题，情景照明可以通过对色温、亮度、照明区域的可控调节，解决上述诸多问题。照明区域可分为工作区、生活区、阅读区、维修区等，确保了航天员工作有台灯、吃饭有餐灯、睡眠有夜灯、读书有阅读灯、娱乐有照明灯，此外，航天员在进行设备维修时还有专用头灯，一旦发生危险时还有用于逃生、自救的应急照明。这些灯具在开关时，除了像我们平时在家里开关灯一样，使用开关板有线控制以外，还增加了手持移动设备Wifi无线控制功能，航天员们通过手机APP就可以控制开关灯、调节亮度、色温等。这些人性化的设计为航天员在轨工作、生活提供了一个温馨、舒适的家。
60分钟的“天宫课堂”，孩子们在窗明几净的科技馆内上课，航天员在灯火通明的空间站核心舱“太空教室”里讲课。此时此刻，书香四溢，光明洒满人间天上。
