2016-11-14*

美國宇航局和俄羅斯宇航員太空筆的故事

長久以來,流傳著這樣一個故事:

  據說美國宇航員在太空很鬱悶,失重條件下鋼筆和圓珠筆總是寫不了字。美國科學家花費了X年時間X多經費(最近一個在農大演講的我國某專家已經加碼到100億美元)終於研製出能在失重條件下使用的鋼筆。而與此同時,蘇聯宇航員在太空一直用鉛筆(一般來講,聽眾們這個時候就要爆發出善意的笑聲)。

  當然這個故事還有不少變種,類似病毒,以不同的口味重複著。比如這個變種:美國宇航局(NASA)為了讓宇航員在太空寫字花費很多心血也沒有成功,因為要求太複雜了,必須在失重狀態下書寫自如,仰著寫也能寫字等等。迫不得已,他們向社會征集解決方案,後來有個德國小學生寄來一個包裹,隻寫一行字:試過這個沒有?宇航局的人打開一看,原來是一包鉛筆。

  而這個故事的作用表麵上主要有兩個,一個是提倡靈活思維,以簡單的技術手法解決問題;再一個就是嘲笑美國人迷信高科技,浪費錢財還把事情弄的複雜,還是俄國人才是解決問題的高手啊。

  真實的情況是這樣的:

  美國在早期太空活動中的宇航員都是使用鉛筆,比如在水星計劃和雙子星計劃中,但鉛筆其實是不理想的太空用筆,這個下麵再說, 1967年美國開發出供宇航員在太空使用的AG7型太空筆,(這個是美國一家私人公司看準商機自籌200萬美元開發的),並在阿波羅計劃中得以應用。其基本原理是筆芯密封,內有氮氣,靠氣體壓力代替地球上的重力環境把油墨推向筆尖。筆芯不漏油、不揮發,可以倒著寫,在水、油、太空失重狀態下正常使用。筆尖以斜切承座滾珠筆腔精密配合超硬炭化鎢筆珠(經27道工序製成)形成,絕無脫落之虞。太空筆幾乎可在任何表麵書寫(水泥路麵、石頭、砂輪、鋼鐵等),而且不褪色,可在零下60度,高溫200度書寫自如。

  這種筆因為性能可靠卓越,實用效果很好,因此除了適用於航天,在登山、潛水、極地考察探險等惡劣環境中也是絕佳工具,此外在軍警、醫院、建築業、體育界、文化界等專業也可以很好應用,還能作為禮品、收藏品及大眾書寫、繪畫用品。

  順便說一下,這種筆現在並不貴,神舟六號上用的是人民幣千元左右,對於很多野外工作者都算是種良好的工具。對於宇航活動則遠遠算不上成本了。

  所以,這家公司也得到了豐厚的回報,太空幣成為一個盈利產品,並成為各國宇航局和宇航員的必備書寫工具。俄國人用的就是,楊利偉似乎用的也是,因為到了神舟六號用的就是太空筆,但可以肯定的是,從1967年開始,太空筆被各國宇航員所接受並被廣泛選用,當然,後來還有其它類型的太空書寫工具被開發出來,但這些不管是不是被宇航員簡稱為鉛筆或鋼筆,與原始意義的鉛筆鋼筆都是兩碼事。投機取巧是行不通的。

  回過頭來說鉛筆,原始的鉛筆適合太空實用麽,那些繪聲繪色講故事的人想過麽?普通鉛筆筆芯容易折斷,這個都知道,而在失重的環境中漂浮,就成了危險品,會漂進鼻子、眼睛中,而且更要命的是石墨是導電的,漂進電器中會引起短路或者其它一些問題。(此處根據電網網友提供的資料做了修正)可以發現:美蘇的航天工作者在使用到太空筆之前所用的並非人們印象中的那種原始的鉛筆,而是專門開發的產品,在筆的結構和筆芯材料上都是新開發的技術,與普通的鉛筆已經幾乎可以說是不同的東西了。現在在美國的宇航博物館裏就有陳列,這從另一個角度告訴人們,但年那批可敬的航天工作者們對問題的考慮之深之廣是現在那些益智小故事所遠不能相提並論的。

  再提一下書寫效果,各位在做作業,寫筆記,做記錄,簽文件時用的是什麽筆呢,用鉛筆的有幾個?我看大部分用的是簽字筆,水筆,圓珠筆,既然自己不喜歡用鉛筆,那麽為什麽那麽多人想當然的覺得宇航員就喜歡用鉛筆?在太空的很多光線條件下鉛筆的字跡好辨認麽?美觀麽?被摩擦變得汙濁怎麽辦?即使是60年代初美蘇宇航工作者開發出的太空鉛筆,也不能完全滿足太空工作的需要。所以在太空筆開發出來後迅速得到各方肯定,被各國宇航局所選用。

  說回到這個變種故事,講這個故事的人可能往往想的是教育人要鍛煉科學思維的能力,可是在他們嘲笑美國人的愚蠢的時候有沒有想過,什麽才是分析問題解決問題的科學思維?

  這究竟是說明了美國人笨,還是聰明?發現問題,研究問題,解決問題,最終自己的品牌立了,宇航員太空中用著舒服安全,錢也賺到手了,還給去南極北極等等登山探險的其它使用人群提供了方便。與人方便,自己方便,賺錢也是天經地義。

  一直用鉛筆還自以為很聰明的人也就隻能一直用鉛筆。神話的故事從一個極端到另一個極端就不好了。

  先說說鉛筆的故事

  在太空需要削鉛筆麽?先說說蘇聯人的故事,蘇聯上升係列裏的鉛筆是什麽樣子的呢?超過30歲的中國人一定用過那種簡易自動鉛筆,也就是一根塑料管子,裏麵有很多削好的鉛筆頭,每個鉛筆頭安裝在一個塑料底托上,當鉛芯寫禿的時候,就把它從前麵拔下來,塞到後麵去,把下一個鉛芯頂到合適的位置。

  嗬嗬,在太空裏削鉛筆?這個故事太可笑了。

  再說說美國人的故事,美國人用什麽?哈哈,自動鉛筆,事實上70年代夏普發明的廣泛使用的自動鉛筆就是NASA用品的實用化。

  然後再說說石墨鉛芯,在太空中為什麽要用石墨鉛芯呢?石墨和黏土的粉末會到處飛,損害係統,怎麽辦呢?很簡單,華盛頓的史密斯航天博物館裏有詳細的說明,太空鉛筆用的根本不是石墨-粘土配方,而是軟性遊記粘合劑-有機燃料配方,一方麵不容易折斷,另一方麵不會產生微粒,就這麽簡單。

  即便現在,這種太空鉛筆也仍然在使用。

  看看,鉛筆也不簡單。

  還是那句話,不要從一個極端到另一個極端。 太空筆——自儲壓自來水筆

  太空鉛筆——軟性染料記號筆

  太空鉛筆早在數十年以前就解決了斷芯的問題,這個不複雜,前麵說的軟性有機粘合劑而已,不脆了自然就不斷了,這個技術難度遠遠小於自儲壓自來水筆需要解決的問題:自來水筆漏水的概率或者筆頭脫落的危害也不比鉛筆斷芯小,不是照樣解決了麽,這種不斷芯的鉛筆,在博物館裏已經好多年了。

  總的來說兩者各有優缺點,各有適應範圍,不存在誰比誰差的問題。

  前者書寫流利,使用時間長,字跡相對牢固,使用方便一些,但是成本高,結構複雜,適應範圍相對小(隻能在類似紙張的半吸水材料上書寫,在金屬表麵上書寫不是磨損自己,就是磨損對方)。

  後者使用範圍廣(可以在多種表麵書寫,比如艙外作業在金屬部件上打個記號什麽的,由於真空和失重,我還不知道有沒有類似我們用的自來水記號筆那樣的太空記號筆出現其難度一定很大),結構簡單,成本低,國際空間站上這就是標準裝備。

  這兩者根本就是兩種不同的思路搞開發解決問題的良好對照,根本不存在誰有誰劣的問題,還是那句話,用鉛筆論證"太空筆"很弱智是沒有道理的,反之也沒有必要一味神話結構複雜,成本高的"太空筆",用其來證明"鉛筆"是多麽落後。

  工程界有句話:沒有過時的技術,隻有不合適的技術,這裏也一樣。

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