在年6月20日上午十点，神舟十号的航天员进行了我国第一次太空授课，女航天员王亚平负责主讲，她成为了我国首位“太空教师”。在年12月9日下午15时40分，“天宫课堂”第一课也正式开讲了，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富为大家展示了我们空间站生活、工作的场所，向我们演示了一些在地面难以看得到的现象，比如说在微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等，与此同时，他们也与地面的课堂进行了实时的交流，向广大青少年传播载人航天相关的知识，激发了广大青少年对科学的兴趣。
在年3月23日下午，“天宫课堂”第二课又开讲了，还是由神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富为我们进行授课，这是我们空间站的第二次授课，算上之前神舟十号时候的太空授课，这是我们航天员第三次太空授课了。在这一次太空课堂中，航天员王亚平也向我们一些太空实验，例如水油分离、太空“冰雪”实验、液体搭桥、太空抛物等。
在地面，由于受到重力的影响，把油倒入水中，就会出现水油分离的情况，这是因为水和油是互不相溶的，再加上油的密度比水的要小，所以油就会漂浮在水面上。而在空间站内，王亚平同志向我们展示的水油分离中，并没有我们在地面看到的现象，也就是说水和油之间并没有出现分层。
在液体搭桥实验中，王亚平向我们展示了一个有趣的现象，水在表面张力作用下将两块塑料板连接起来，用水搭出了一座桥，这是在地面没法实现的，在外太空失重的情况下就可以完成。因为在微重力、0重力的环境下，液态表面的张力就会更加凸显，所以就出现了水在两块塑料板之间架起了一座桥的现象。
“太空授课”有多难？虽然我们国家的载人航天起步时间比较晚，但是在很多方面的经验都已经是比较丰富了，看起来很简单的太空授课，想要实现全球实时直播实际上也是非常困难的，能够顺利开展太空授课也向我们展示了强大的科技实力。在我们神舟十号进行太空授课之前，也只有美国在年进行了一次太空授课而已，也就是说，除了美国以外，我们是第二个进行了太空授课的国家，而且我们的太空授课的次数也是目前为止最多的。现在在外太空飞行的空间站除了我们的空间站以外，还有一个国际空间站，那个国际空间站由16个国家参与建造、运营，很多国家的宇航员都进入过国际空间站内生活、工作，但是他们基本上都没有进行太空授课，并不是太空授课没有意义，而是大多数国家都不具备实时进行太空授课的能力。
之前进行“天宫课堂”第一课的时候，课程大约是40分钟，这个时间其实是很短暂的，但是对于大约每90分钟绕飞地球一圈的空间站来说，40多分钟就已经足以环绕地球半圈。也就是说，在课堂开始的时候，空间站可能刚刚好位于我们的头顶上，但是随着时间的推移，空间站一直飞行下去，课堂即将结束的时候，空间站可能已经飞到地球的背面了。正常来说，受到地球曲率、视线视场等因素的影响，当空间站飞离我们的上空以后信号可能就没法传播给我们了，但是在长达40多分钟的太空课堂中，3位航天员的精彩课堂都能够很清晰、流畅地传回地面，这背后其实就是向我们展示了我们强大的测控技术能力，我们的“天链”卫星天基中继系统起到了举足轻重的作用。
虽然在地面建造大规模的陆基测控站以及在海上部署测量船也可以有助于信号的传输，但是当飞船分离陆基测控站和海上测量船的区域以后可能就没法实现双向联系，自然就没法实现实时、无间断的太空授课了。这样的问题之前就困扰过美国和俄罗斯，虽然他们在很多国家都建设了地面测控站，还研制了大量用于测控的飞机和测控船，都没法完全满足对这些飞船实现无间断测控的要求。后来在年，美国发射了人类第一颗跟踪和数据中继卫星(TDRS)，开创了天基测控的新时代。年，我们正式开建了自己的中继卫星工程，并将其称为“天链”。
这些中继星一般都是在距离地面大约3万公里的地球同步轨道飞行，可以有效覆盖大面积的区域，实现对中、低轨道航天器的测控和数据传输。理论上来说，1颗中继星就能够覆盖差不多三分之一的地球，也就是说，只要3颗中继星实现组网就能够覆盖整个地球。可以看得出，中继星的覆盖面之广、效率之高，是地面测控站和海上测量船没法比拟的。
中继星的工作原理大致是这样，飞船的信号可以传给这些中继星然后再转发给地面，同样的，从地面发出的信号也可以通过中继星来转发给飞船。所以，即使飞船已经飞离我们的上空甚至已经飞到地球的背面，通过中继星我们还是可以与这些飞船实现接近实时的双向交流，让太空直播授课成为了现实。如果没有中继星，仅仅依靠地面测控站和海上测量船就可能会存在大范围的盲区，飞船在这些盲区飞行时我们就没法实现实时、无间断太空授课了。例如，我们的第一位航天员杨利伟在乘坐神舟五号飞船进入太空时，我国境内的测控站有效保持通信的时间只有10分钟左右，当飞到地球的背面以后是没法有效通讯的。