太空笔为宇航员设计的专用笔购买(宇航员太空笔有哪些)

生活常识 2023-05-14 20:35生活常识www.xinxueguanw.cn

集成块封装树脂用什么溶解 好物丨飞梭太空笔曾拯救两名宇航员的笔,究竟是何方神圣?

飞梭太空笔标志

看过《三傻大闹宝莱坞》的朋友,想必对影片开头校长向同学们炫耀手中的太空笔记忆犹新。

片中,兰彻向校长提出一个问题,既然钢笔不能在太空中使用,那为什么宇航员不使用铅笔?校长被兰彻怼的无言以对。后来兰彻为好友盗取试卷被发现后勒令退学,校长用了“太空笔”的故事告诫他“你不可能永远都是对的”,并且将这支代表着“更优秀学生”荣誉的太空笔赠予这位有思想的年轻人。

《三傻大闹宝莱坞》中的酷似爱因斯坦的校长和他引以为豪的太空笔

你也许不知道,影片中这支象征荣誉的“太空笔”是由圆珠笔大王保罗·费舍尔专门为美国航空事业研发生产的。而这支太空笔具备强大的素质以满足极端环境下工作者的书写需求。

这支太空笔在任何物品表面上书写且能写出字来,比如玻璃、灯泡、粗糙的石头,而且不损坏笔头。就算冰镇太空笔芯写字,哪怕手都冻麻了,写出来的油墨依旧滑溜顺畅。彪悍的笔生真是不需要解释啊!

在沾油的纸上书写依旧顺畅自如

太空笔的前世故事

谈到太空笔的发明,就不得不先提一下另一种笔“原子笔”。也许大家会对原子笔可能会产生陌生感。其实,如果换个说法,肯定会唤醒大家的印象。原子笔也就是圆珠笔。

1930年,匈牙利记者比罗发明了之一支原子笔——一种用滚动的小球作为笔尖的笔,可以在手帕上、木材的表面上书写,且不必灌墨水。原子笔的笔尖有一颗直径约为0.1公分的“小钢珠”,它是由铬和钢的合金制成的,非常耐压、耐磨。这颗小金属球待在笔尖的窝里,当我们拿笔滑过纸面,它一边滚动,就把顶在上方笔管内的墨水带到纸上。这颗小金属球就是原子笔的灵魂所在。

1945年8月6日上午,之一颗 在日本广岛上空爆炸,20多万日本人遭难。因为 的破坏力极强,所以成为人类历史上禁止使用的武器。当时,美国商人雷诺抓住良机,大打广告,炫耀自己将出售一种原子时代的新笔,叫原子笔,就像 那么神秘,一支笔不用灌墨水,一辈子受用。

广岛 事件

许多人出于猎奇心理,纷纷购买,原子笔风靡一时,雷诺趁机赚得盆满钵满。其实,原子笔跟 并无关联,如果硬要攀上关系,那就是它们都有原子二字。雷诺成立的雷诺笔业有限公司在美国制造销售原子笔(圆珠笔)。同年12月,雷诺聘请保罗·费舍尔担任工程师改进产品。

费舍尔自幼就有发明天赋,6岁就别出心裁地用一个麦片盒子、几根旧电线和一些半导体元件组装成一台收音机。大学毕业后,费舍尔为了赚钱养家糊口,开过面包房,也当过卡车司机。一身才华无处使。雷诺一眼就看上他,就有了这种伯乐与千里马的渊源了。费舍尔也没有让他失望,对圆珠笔工艺不断技术革新,曾在三个月内让雷诺猛赚500万美元。

保罗·费舍尔

费舍尔是一名处事严谨的工程师,为了制造不漏墨,不褪色的优质圆珠笔,他选择更好的材料,超硬碳化钨笔珠与笔尖精密结合,一个碳化钨笔头需要27道工序制造,笔珠绝不脱落,解决圆珠笔的漏墨问题,特殊超粘油墨保证流畅可靠的书写功能。难怪雷诺敢宣称“雷诺圆珠笔可以在水下书写。”

为什么宇航员不用铅笔?

早在20世纪60年代,美国与苏联进行太空竞赛。NASA碰见一个难题宇航员需要一直能在太空真空条件下书写的笔。故耗资150万美元研制出一种在太空中使用的圆珠笔。苏联人不知从哪得到消息,就寄去一盒铅笔,并附上“试试这个吧!”借此嘲笑美国利用高射炮轰苍蝇的行为。

美苏太空笔与铅笔之争

实际上,双子星座3号飞船(发射于1965年3月23日)上的宇航员带上飞船的是铅笔。当时,为了“双子星座”计划,NASA共斥资4,382.50美元订购了34支铅笔(平均每支笔128.84美元——相当于今天的960美元),受到很多美国纳税人的猛烈炮轰。只带了两支上飞船。

美国#34双子星座#34载人飞船

早先在“水星计划”中,宇航员曾使用油笔,这种笔“不理想”,因为“宇航员带着笨重的手套,用油笔十分不便”,也无法防止其“飘走”,有可能卡进关键设备中。为什么铅笔会成为早期的太空用笔?

钢笔的墨水是顺着重力下流,然后通过钢笔笔尖书写到纸面上,太空微重力环境下,重力下落就不得劲,故钢笔写不出字。在太空中使用普通圆珠笔可以书写,但可能会写着写着写出一段空白的笔画,因为重力作用消失,负压又不足以吸附下油墨就会断字。,太空中普通圆珠笔容易跑墨,弄得到处都是。

铅笔的笔芯是石墨材质,书写时笔芯的石墨会因摩擦力作用下会附着于纸面,在太空中摩擦力仍存在,可以正常使用。

宇航员在飞船里用笔记录

但铅笔并非良选。正如《三傻》中校长所说,如果铅笔断了,就会在零重力下漂浮,然后跑到人的眼睛里、鼻子里、仪器里。当脱落的碎屑会进入人体呼吸系统,就会威胁到人体健康,若通过气流进入电路,就会附着于IC集成块的管脚之间形成短路故障。如果处于失火事故中,铅笔就会变成助燃剂。而且容易产生太空垃圾。

即便是1960年代初开始使用的自动铅笔,解决了铅笔折断产生的木屑问题,但自动铅笔仍然产生石墨粉,并且这种字迹很容易擦除,不能长久保存。不难想象,宇航员在太空中用铅笔书写,每一笔每一划都是心惊胆战的。稍有不慎,笔芯就可能折断,飞船立马就变成了“定时炸弹”。

铺在铅笔碎屑上的铅笔

1967年1月27日进行中的例行发射演练测试中,阿波罗1号的指令舱意外失火,造成其内部的三名宇航员去世。这让NASA意识到宇航员拥有一支安全可靠的笔的迫切性。宇航员们又陆陆续续地使用蜡笔和毡毛笔(类似于马克笔)。尽管危险性降低,书写起来并不趁手,可想而知,在太空中,想要拥有一支既顺手,又安全的书写工具是比登天还难的事。

阿波罗1号舱室内烧焦的遗迹

天才工程师的太空挑战

二战期间,费舍尔在一家为飞机螺旋桨生产滚珠的工厂上班。或许正是因为这段经历,他意识到生产圆珠笔所用的精巧金属滚珠是一项十分精细的工程。故二战后,费舍尔着手研发新型圆珠笔工作。在费舍尔34岁的时候,他研发出的镀铬子弹笔奠定了费舍尔在国际制笔行业的领先地位。五年之后,他再接再厉,针对当时一种圆珠笔对应一种规格笔芯的难题发明出了通用笔芯。

至此,费舍尔不仅在制笔行业名声日盛,也开始被普通大众所认识,不久后,他受当时美国总统肯尼迪之邀撰写了圆珠笔检测的质量评估报告,一时成为美国家喻户晓的人物。

年轻时的费舍尔

NASA邀请费舍尔开发一款安全顺手且能在外太空可以书写的笔,费舍尔欣然接受。但以做圆珠笔起家的费舍尔还是遇到了诸多挑战,圆珠笔油墨浓稠度不均,笔尖渗墨不定,有时候墨干得太快,有时候又干得太慢。NASA给出的标准也极为苛刻。NASA要求这种太空笔在100%的纯氧环境中都不会点燃,能够在真空、无重力环境中正常使用,既能忍受150℃的阳光直照,也能忍耐零下120℃的太空冷酷低温。

费舍尔在无官方援助的情况下,经历了上万次实验,自投200多万美元投入研发,终于在53岁那些研制出了太空笔——AG-7(英文Anti-Gravity“反重力”的缩写,而“7”是为了纪念这支太空笔之一次进入太空执行的阿波罗7号载人飞行任务)并将其寄往NASA。这对NASA来说无疑是一场及时雨。

太空笔AG7

费舍尔研制的太空笔于1965年取得专利,通过了NASA的极端环境测试,可上下颠倒拿着书写,甚至可以在水中也写得出字来,只不过温度太高时,墨水会从蓝色变成绿色。

用太空笔在水下记录

太空书写的神话何以成为可能?

为了应付缺乏重力的状况,太空笔把油墨存放在充饱氮气的笔芯内,气压为每平方公分2.46公斤,比地球海平面上大气压力高出一倍以上。这个压力会把油墨推向笔尖的碳化钨圆珠。笔匣内的氮气也能避免油墨和空气混合,所以油墨不会挥发或氧化。分离浮球的设计,使得氮气与油墨分离,保证了在书写过程中,油墨整体的均匀受力。 超硬碳化钨的笔珠,保证密封和流畅的书写体验。

太空笔设计图

不过在研发过程中,加了气压的笔芯并非总是万事大吉的。虽说笔尾肯定不会漏墨,可笔尖的钢珠是有开口的。就算不写字,笔芯里的氮气也会把油墨挤出笔头,这太空中是绝对不允许的。该怎么办呢?难不成把笔头也密封起来,那还怎么写字?

据费舍尔自述,有一天他做了个梦,给了他灵感。为何不在油墨里掺入适量的树脂,增强油墨的“触变性”呢?番茄酱就是个很好的例子。番茄酱在容器中放置一段时间后倾倒时则不易流动,但将容器猛烈摇动或用力搅 拌即可变得容易流动,长时间放置时又会变得不易流动。 这一设计使油墨平时维持胶状固态,直到笔尖圆珠滚动,才会把它变成液态。

太空笔油墨展示

于是,当我们不书写时,油墨就会安静的躺在笔芯里,就像一坨粘稠的“固体”,当我们书写时,笔珠受力,压向油墨,使其触变为“液体”,从而流畅的书写。 有了这样的结构和设计,太空笔得以在零重力的条件下流畅书写。据说一支满墨的太空笔就能持续流畅书写48公里,且不轻易断水。写出来的字不会褪色,哪怕在强光下照射或泡在开水里100小时,字迹依旧清晰可见。

由于将碳化钨笔珠和不锈钢笔尖精密结合,太空笔具备强劲的环境适应能力。可以在任何光滑或粗糙的表面书写,不轻易磨损,笔珠也不会脱落。在许多恶劣环境下,比如寒冷的大冰川、炎热的沙漠或是深海潜泳,冻至零下60℃热至200℃,它依然能流畅书写。

一支笔拯救了一“船”人

1969年7月20日,美国宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林执行APPLO11登月计划。“坐在洗衣筒里,跨越太平洋”,美国人曾这样调侃阿波罗计划。这是人类有史以来之一次登月,三名宇航员有可能面对许多未知状况。此次任务可谓是“九死一生”。

在经历了登月舱电脑故障,燃料仅剩30秒可用的状况后,两名宇航员终于在1969年7月20日下午4时17分43秒(休斯顿时间)成功降落在月球表面。那句经典的“这是我个人的一小步,却是全人类的一大步”通过电波传到了地球上。

阿波罗11号登月

阿姆斯特朗和奥尔德林在采集了21.55公斤月球样本后,走回了登月舱,准备离开月球。两人发现,发动机的塑料手动开关被宇航服的背囊碰断了,无法启动发动机。要是什么“收音机”或“雨刮器”之类的开关都不打紧,可偏偏是主发动机的保险开关。要是这开关不能通电,主发动机就不能点火,那么这两位宇航员可能就会困死在月球上。

以两位宇航员的能力,维修开关轻而易举,只要有一根能够导电的金属物品就行了。可是为了减轻登月舱的起飞重量,他们早就丢弃一切可以丢弃的物品,包括他们的工具包。登月舱的空间极其狭小,很容易碰坏东西。

按照休斯顿指挥中心的要求,两人不得不先去睡觉,休息好了再想办法。7小时后,两人依旧一筹莫展。就在绝望之际,奥尔德林突然想起宇航员口袋里的太空笔。那时NASA已经给宇航员们配备了费舍尔发明的太空笔AG7,其笔身是金属制造,能够导电。何不将笔 损坏的开关试试?

阿波罗11号展览上的一支10英尺长的 宇航员太空笔模型

奥尔德林于是小心翼翼地掏出兜里的太空笔,缩回笔芯,用笔的中空尾端卡住了金属条,拨动开关,按下电源,指示灯开始闪烁,主发动机的保险成功打开。在月球停留了21小时36分钟之后,登月舱主发动机点火成功,飞离月球表面,与在月球轨道飞行的指令舱顺利对接。

1969年7月24日,阿波罗11号成功返回地球。飞梭太空笔也凭借太空中救人的传奇故事一举成名。

阿波罗11号登月50周年的纪念版太空笔

太空笔——不止步于太空

1967年,NASA决定在太空飞行包括阿波罗计划中采用AG-7的笔,据美联社后来报道,由于大量采购,NASA拿到了六折的价格,每支笔的价格都是2.39美元,而非原本的3.98美元。对于一支黑科技原子笔,这价格相当理想了。

特别值得一提的是原先使用铅笔的苏联人也看上了费舍尔的这款太空笔。为了联合号太空任务,苏联 也向费舍尔订购100支笔和1000个笔芯,同样享有6折优惠。

为何费舍尔投入巨资研发太空笔,但售价却没有很高?这是因为太空笔更多的是面向民用,得到NASA的订单相当于一个广告,奠定了太空笔的黑科技属性,成为市场上的名牌产品。也树立费舍尔为国奉献的形象,打响了太空笔的品牌声誉。

而且费舍尔研制的太空笔多年以来一直是各国宇航事业的标配书写工具,在NASA的《宇航员随身装备手册》中,太空笔作为“数据记录仪器”占据一席之地。

NASA的《宇航员随身装备手册》中 关于太空笔的记录

1998年,俄罗斯的宇航员为了给俄罗斯宇航局筹集资金,他们在和平号空间站上通过美国更大的电视直销频道QVC向全球推销太空笔,这也是人类历史上唯一在太空中销售的书写工具,也是一场前所未有的太空直播带货。

有意思的是当时转播信号不好,没有声音,与地面无法沟通,宇航员急中生智,用太空笔在纸板上写上QVC三个字母,使电视观众立即明白正在进行的是太空电视直销,也明白了宇航员用的是一种能在太空失重条件下书写的特殊圆珠笔,从而引起了消费者的热烈购买。

俄罗斯宇航员电视直销太空笔

挑战极限,书写人生,这是太空笔更好的写照。太空笔是可靠的书写工具,也可以说它是宇宙中最贴身的礼物。

我国航天英雄杨利伟之一次航天飞行时,就有用过这种太空笔。银色笔被拴在中国航天员的航天记录本,在失重环境下漂浮,杨利伟伸手抓住它用来记录工作笔记。

当杨利伟飞入外太空时,他被太空的一切都震撼了,拿起太空笔,在工作日志的背后写上了一句话“为了人类的和平与进步,中国人来到了太空了。”

杨利伟在太空中使用太空笔

不过太空笔并不局限于太空使用,它也可以在地面上使用。太空笔以强大的能力受到不同职业的追捧。

医生们喜欢太空笔,可以使用太空笔在X光片上做标记。水下考古的工作者喜欢太空笔,因为配上防水笔记本,它便可以在水下自由书写。户外驴友们更是喜欢太空笔,因为太空笔倒立着也可以立场书写,他们可以随时记下自己的冒险经历。需要在雨天开罚单做记录的交警和总是需要仰着脖子在天花板上画线的建筑工程师和装修工人,更是需要一支太空笔。

正应了太空笔的那句霸气的Slogan:#34Goes Anywhere,Writes Everywhere。#34

太空笔slogan “Goes Anywhere,Writes Everywhere。”

宇航员太空笔有哪些

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