铅笔不能在太空中使用的原因?

小二 冷知识 183

太空中的宇航员如果要写字的话,他们使用什么样的笔比较好?钢笔、圆珠笔、铅笔这三种常见的书写工具,你觉得哪样比较适合在太空中使用?

答案其实不难,我猜绝大多数一看就知道这个问题肯定有坑,看上去越是简单的问题答案可能越没有那么简单。所以在回答之前,可能会经过短暂的思考,不会脱口而出:三种笔都可以用,或者在三种笔中任选一种!当然,不用说上面这两种答案无论选择哪一种都是错误的。

正确答案当然是以上三种笔都不能在太空中使用。宇航员如果在太空中需要写字,他们使用的是专用的太空笔。

为什么太空中不能使用钢笔、圆珠笔和铅笔呢?

大家知道,太空中是失重的,由于没有了重力,钢笔中的墨水自然不会从笔胆中流出来,因此就无法书写。同样的道理,圆珠笔中的油墨也没有办法能流出来,所以一样不能进行书写。

所以,最初的时候,美国和苏联的宇航员在太空中书写时,的确是使用铅笔。不过使用一段时间之后,他们就发现铅笔并不适合在太空中使用,存在着极大的安全隐患。

因为铅笔的笔芯在书写时极易折断,在太空失重条件下,这些折断的笔芯就会随处飘浮在太空中。一旦它们飘进航天员的鼻子、眼睛或者嘴里,会给航天员的身体健康造成影响。如果它们飘进各种电器设备里面,可能引起的后果更加严重。因为铅笔的笔芯是石墨,而石墨的导电性能极好,所以就有可能引起电器短路,从而产生非常严重的后果,甚至有可能让航空器产生爆炸!再有就是铅笔需要经常削才能使用,那么削铅笔时产生的碎屑同样会在太空舱中到处飘浮,这些碎屑一样会给太空舱的安全带来极大隐患。所以铅笔同样是不能在太空中使用的。

既然如此,那宇航员们在太空时使用什么工具来书写好呢?这个问题,据说曾一度难倒了NASA的众多大佬。任凭他们绞尽脑汁,抓耳挠腮就是想不出一个可行的方案出来。无奈,这些聪明绝顶的家伙们只好放下架子,向民间广泛征求能供宇航员们在太空使用的书写工具的设计方案。

太空书写工具的完美解决方案

看到NASA发布的信息后,圆珠笔通用笔芯的发明者保罗·费舍尔嗅到了商机。

在花费了整整两年时间,耗费了两百万美元巨资后,保罗的公司终于研制成功出能完美适应太空环境的写字笔——太空笔。

太空笔研制成功后,NASA马上向保罗下了一笔订单:400支太空笔,每支单价2.95美元。嗯,你没看错,这是一笔总计1180美元的大生意!当然,如果光从表面上看,这明显是一笔亏大本的生意!但是凭借给NASA提供优质产品,从此保罗的公司名声大振,他们生产的其他产品销路大开,公司财源滚滚,这是后话,咱按下不表。

太空笔的原理与保罗早年发明的圆珠笔非常类似,最明显的区别在于油墨的供应方式。因为太空中没有重力,当然不能靠重力的方式把油墨压出笔尖进行书写。为了解决这个问题,保罗采用密封式气压笔芯,在笔芯的上部充有氮气,书写时靠气体压力把油墨推向笔尖。这样就完美地解决了供墨问题,其他的自然就是水到渠成了。

这种太空笔的性能极好,它不会漏油,笔芯还可回收。可以在任意角度下、任何介质表面上书写,而且不会损伤笔尖。并且它能很好地适应低温环境,在零下35摄氏度的环境下都可以正常使用。

它的油墨是特制的,用这种油墨写出来的字,即使把它放在强光下照射或放在水里浸泡,字迹也不会褪。经过测试,太空笔在冰川、沙漠、深海中,都能流畅书写,并且它那经过20多道工序加工制作的碳化钨笔珠,除了耐磨损之外,还不会轻易脱落。因此太空笔研制成功以后,除了在太空中发挥作用,还被广泛应用于登山、深海作业、户外活动等各种极端恶劣环境中。

中国有自己的太空笔吗?

当然有。中国航天员太空专用笔是由始兴中国制笔研发制造基地企业——盛怡文具有限公司研发制造。早在2008年时,该基地就启动了我国太空专用笔的自主研究发工作。几年之后的2012年,由盛怡公司生产的太空笔随神舟9号成功上天。当然,此时的太空笔还处于试验阶段,并没有正式批量生产,它将在太空接受中国宇航员的检验。

到了2013年,该公司研制的太空笔正式作为神十任务书写笔随神舟十号进入太空。神十任务书写笔是中国自主研发的第一支太空笔,填补了中国太空书写工具的空白,同时也象征着具有自主知识产权的中国太空笔正式诞生。

此后,这家公司不断对太空笔进行改进,并且在每一次太空任务中都作为宇航员工作用笔,一起为中国航天事业的发展贡献力量。

我国自主研发的太空笔丝毫不亚于国外的太空笔。尤其在笔杆材质上,国产太空笔选用的是航天专用合金。在油墨方面,国产太空笔使用的是高黏度的特种油墨,并且自带加压装置,结构十分独特。目前,我国的太空笔在油墨的黏度、书写体验、书写长度等方面都优于其他国家。

除了太空笔,太空中就还能使用其他的书写工具吗?

中国的毛笔同样可以用于太空书写。

实际上,这个问题咱们中国人的老祖宗早就解决了。如果到现在仍然没有发研发成功太空笔的话,这时能够派上用场的,就只有我们中国人使用的毛笔了!

毛笔居然能在太空中写字?你是不是没有想到,是不是感到惊奇?为什么毛笔可以在太空进行书写呢?那是因为在它的笔毛上蘸上了墨汁!这不是废话吗!好吧,咱们言归正传。

毛笔之所以能在太空写字,其实就是依赖毛细现象。所谓毛细现象,是指浸润液体在细管里升高现象和不浸润液体在细管里降低的现象。而浸润的意思是液体与固体发生接触时,液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象。如果液体对固体浸润,同时固体内部存在毛细管,那么因为毛细作用,液体会渗透到固体的内部。毛笔的笔毛是毛细管,墨汁是液体,纸是固体。根据毛细现象,墨汁浸润笔毛,笔毛内部存在毛细管能够吸墨,吸满墨汁的毛笔在纸上写字时,墨汁就会渗透到固体的纸上。这个过程就是航天员可以在太空蘸墨并在纸上写书法作品的原理。唉,有点烧脑,而且不太容易能看懂,总之大家知道可以这么操作就行了。

直接举例说明。2021年9月,神舟十二号航天员刘伯明就用毛笔在太空舱中写下了“理想”两个字,作为新学期开学的礼物送给全国的中小学生。

当然,与太空笔相比,用毛笔进行书写还是很不方便。而且最早进入太空的并不是咱们中国人。西方人根本就不会使用笔毛,当然他们就不会想到要用毛笔来解决太空中的书写工具问题。无论从哪个角度来说,现在的太空笔都要远远优于毛笔,这也是我国的航天员同样也使用太空笔进行书写的原因。但我们要知道,咱们老祖宗使用的毛笔,同样是可以用于太空书写的,这就行了。

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