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铅笔为何不能在太空中被宇航员使用?

2020-08-21 09:21阅读(71)

铅笔为何不能在太空中被宇航员使用?:铅笔不是不能在太空中用,而是铅笔的粉末在失重状态下会四散开来,一不小心都可能瘫痪精密仪器,所以普通的铅笔在太空中其

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铅笔不是不能在太空中用,而是铅笔的粉末在失重状态下会四散开来,一不小心都可能瘫痪精密仪器,所以普通的铅笔在太空中其实并不好用,宇航员需要一种霸气“不侧漏”的书写工具。

所以为了替代铅笔,太空笔就被制造出来了,为了克服宇宙空间中失重问题,工程师保罗·C·费舍尔发明了一种气压式圆珠笔,这种笔可以在太空中使用,并且永不漏油永不褪色,成为了宇航员太空生活的不二之选。

其实不只是铅笔在太空中不好用,普通的钢笔圆珠笔一样不能在太空中用,甚至还不如铅笔,因为圆珠笔和钢笔都是墨水书写,而在失重环境下液体根本不会自动向下流淌,所以太空笔才使用了气压式全密封结构。

如此一来太空笔甚至能头朝上书写,不仅如此,太空笔的油墨也是高科技油墨,能在零下几十度的低温和零上一百多度的高温中书写自如,水下书写更是再简单不过了。

太空笔被发明以来已经广泛用于太空和地球上的极端环境中,从珠穆朗玛峰登山队到地球南北两极度科考队,还有喜欢新奇物品的普通人,都有一只太空笔。

太空笔在日常生活中其实也是很不错的选择,结实耐用而且可以在任何东西上书写,除了价格有点贵以外毫无弱点。但其实普通人在日常生活中用太空笔完全没必要,因为它是极端环境下使用的笔,不过买一支作为收藏还是不错的。

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这个问题被影视作品安排的明明白白:

是的,铅笔虽然廉价,可是风险太高了:

铅笔容易断,一个漂浮着的铅笔头可能会让宇航员丧命。铅笔用着用着需要削,那么产生的垃圾非常不好控制。削铅笔和正常写字都可能产生铅笔屑,而本质上,这就是石墨,可能会被宇航员吸入体内,可能会进入航天器等精密仪器,带来机毁人亡的后果。。。

想省航天专用笔的百十来刀,去让宇航员冒生命危险?让百十亿美金的航天器有安全隐患?

NASA的财政领导只有脑子进水了才会这么安排。

如今的宇航员,使用的都是一款叫做万年笔的书写工具。

它本质上也算是铅笔,只是笔尖用的是合金,任何情况下都不会产生静电,不会有细小碎屑产生,安全好回收!之前在央视的纪录片里也有过介绍,这种万年笔在市面上买不到。

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铅笔为何不能在太空中被宇航员使用?

当年就流传着一个梗,说的是NASA花了上百万美元,终于研制出一种可以在太空使用的圆珠笔,但苏联用一支铅笔就把问题给解决了!这个梗曾广泛流传,但大家所不知道的是,在太空真的不能使用铅笔!


为什么太空不能用铅笔和普通圆珠笔?

铅笔其实在太空是可以使用的,它的笔芯是石墨制成,书写时笔芯的石墨会因摩擦力作用下会附着于纸面,在太空中摩擦力依然存在,因此可以正常使用!但假如仅仅附着于纸面的话,那就是一种非常优秀的书写用笔,比较麻烦的是也有部分会脱落,由于太空微重力环境,这些脱落的碎屑会四处漂浮!


它们会存在两个问题,一个是会进入人体呼吸系统影响人体健康,另一个则可能会通过气流进入电路,可能会附着于IC集成块的管脚之间形成短路故障,因此铅笔在那种短期任务中应急并不存在什么大问题,但长期使用很明显存在非常大的隐患!


圆珠笔为什么也不能用?

钢笔不能用大家肯定想得明白,因为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,重力下落就不好使了,所以钢笔写一会就写不出来啦!


圆珠笔结构和钢笔不一样,它的头部是一个碳化物球体,在书写过程中这个球会滚动带出油墨,因此随着书写它会不停的粘上油墨,继而写出字来!在这过程中有两个作用让圆珠笔写出字来:

  • 重力作用的油墨下流
  • 负压作用的油墨被带出

两者作用中,重力作用占了主导,负压则为部分辅助(笔尖会漏气),因此在太空中使用普通圆珠笔时可以书写,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时候就会断字!另外还有一个问题太空中普通圆珠笔容易跑墨,弄得到处都是!


太空笔是什么原理?它是怎么来的?

NASA现在用的是美国内华达州的飞梭公司(FISHER)所研制,与各位熟悉的那个段子不一样,它并不是因为美苏太空争霸时期研发的,而是在阿波罗计划期间,FISHER的圆珠笔生产公司收到了NASA的委托而研发,不过刚开始时FISHER直接拒绝了这种变态要求的圆珠笔,因为NASA要求在零重力中使用!


但后来FISHER先生想到了一个好办法,在笔芯中采用氮气加压的方式挤出油墨,这确实是一个好办法,但FISHER遭遇了一个问题,就是油墨会不由自主的跑出来,即使不书写!为此FISHER和他的工程师们想出了将油墨调制成类似于非牛顿液体的状态,只有书写时才会通过圆珠的滚动带出油墨!


有一点必须要澄清的是,FISHER并没有得到NASA百万美元的研发费用,而是自掏腰包研发了这种能在太空使用的笔!功夫不负有心人,1967年,FISHER研发的“太空笔”通过了NASA严酷的测试,它可以在零重力下使用,也可以在30米深的水下使用,当年NASA就以每支笔2.95美元的价格采购了400支太空笔,1968年阿波罗7号载人太空任务中就用上了!


1969年年7月20日,阿姆斯特朗带着“太空笔”登上了月球,据说太空笔还拯救了此次阿波罗11号的登月任务!这个梗是这样的:

当阿姆斯特朗和奥尔德林完成月面任务,返回登月舱,准备从月面起飞返回环绕月球轨道时,突然发现登月发动机启动开关被宇航服的背囊挂到,那个拨动开关断裂了!这下真是活人差点被尿憋死,阿姆斯特朗仔细研究了这个开关结构后,发现只要将一个小物件卡住里面的金属条,再拨动它即可!


但很要命的是为了精简重量,他们已经将登月舱所有能扔的物件全部丢在了月面,此时奥尔德林掏出了一支FISHER公司研制的“太空笔”,卡住了金属条,拨动了开关,拯救了登月任务!鹰载着宇航员们返回了环月轨道,很可惜这只“鹰”并没有和宇航员一起返回地球,真正从地球出发又回到地球的,只有指令舱部分的飞船,连服务舱也一并丢在了地球轨道上。


一支太空笔居然有那么多故事,当然故事远未结束,尽管军事以及航天技术被严格禁止出售,但太空笔并不在此列,因此它已经被多国航天部门使用,比如苏联和中国,研制它要花大价钱,这种辅助产品直接采购即可!


不过太空笔并不只局限在太空使用,它也可以在地面上使用,而且它能应对极其恶劣的环境,比如水下考古时随便书写在防水笔记本上,或者任何难以书写的表面,比如医生就喜欢在X光片上做标记,户外工作的也喜欢用这种笔,因此让当时的FISHER先生始料未及的是,原本只在太空使用的太空笔,结果现在卖到了全球各个角落,实在是无心插柳!

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先说一个笑话,美国为了解决在微重力环境下书写的问题,NASA就投入了一百万美元研制了一款太空笔。

当然了,现在太空笔已经做成了一个生意,各种漂亮限量版、纪念版的太空笔成了收藏家的新宠。

这种笔利用的远离其实很简单。

通过笔管内部的高压氮气迫使笔管内的墨水有一定的压力,这样在书写的时候墨水就可以“反重力”的从笔尖流出。


而当美国和苏联的空间站对接的时候,美国宇航员却发现苏联人在使用铅笔!


当然了,上面的故事是一个段子。并不是历史。

真正的历史则是——美国国家宇航局只是采购了这种笔。同时,太空笔的生产商“Fisher”的研发费用是人家自己投资的,NASA并没有出钱。


再然后的一个真实历史是——在阿波罗11号之前,美国也是在使用铅笔上太空的。只不过这里用的铅笔很贵!


W君爱翻合同的,美国宇航局于1965年从休斯顿的Tycam工程制造公司订购了34支自动铅笔。这笔合同款总额是4382.50美元也就是说每支自动铅笔的价格高达当年的128美元。

这件事情被公布后,媒体哗然。很多美国纳税人认为铅笔卖的太贵,后来才促使了Fisher(费舍尔)向NASA推销了自己的太空笔。这种“太空笔”当时的市场价格只有3.98美元,比之前的128美元的自动铅笔要便宜很多。而且——NASA购买的“太空笔”是享受六折的,价格才只有2.39美元。所以1968年NASA和Fisher的合同就是400支太空笔了。


由于Fisher笔的优良性能,其实苏联的太空站中也在使用。苏联在1969年向Fisher也订购了100支太空笔附带了1000支笔芯。由于支持人类太空事业,苏联的这个采购合同也是2.39美元一支,Fisher并没有加价。


当然了,如果你只想在日常生活中使用太空笔,那么也可以直接购买Fisher的,只不过价格就上涨到了50美金一支。Fisher生意经就在这点上了。



不过,铅笔依旧是最好的太空书写材料——如果不断铅的话。铅笔芯会形成不必要的太空舱内污染。所以,人类还一直致力于研制太空铅笔。于是就有了——万年笔。


其实现在太空中里面也不用Fisher的太空笔了,都用这玩意。

者也是一种铅笔,笔尖是用合金组做成的,可以在纸上像铅笔一样书写。由于笔尖就是一块合金,因此完全不会担心断掉的问题。这其实才是现在太空站中用的东西。所谓的“太空笔”已经是半个多世纪前的东西了。

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这个问题很好,但是却存在一定的问题。大家好好看我的回答。

不是不能用而是不好用

首先这个题目应该改为-为什么现在不再在太空中使用铅笔了?

所以不是铅笔不能用,而是不好用。所以专门制造了太空笔。要知道美国和苏联的宇航员最早都用铅笔书写。

但是为什么最后不使用铅笔了呢?这是因为在零重力的环境下,木屑、石墨粉以及橡皮使用后的碎屑都会变成细小的悬浮物,给宇航员的生活及设备的运作带来很大影响。因此后来还将其改进为机械铅笔(自动铅笔),记号笔,甚至圆珠笔和水彩笔都使用过,但效果都不是很好。直到后来太空笔的成功,不仅好用制造成本还便宜。

如何买

说实话这种太空笔是可以买到的,名字叫Fisher Space Pen。

这种笔在包装背面还详细介绍了自己。例如公司成立于1945年,1965年研制出了太空笔,于1967年被NASA选中用于阿波罗计划。这支笔参加过史上所有的载人航天,不管是美国还是俄罗斯。

而且还说了其特点就是可以在任何环境下自由书写,估计寿命100年

最后价钱:18美元左右。。。。


你会买这支笔吗?

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答:这个问题,在电影《三傻大闹宝莱坞》中有解释。


实际上,最初的苏联航天员和美国航天员,在太空中使用不产生粉末的特殊铅笔书写;因为钢笔和圆珠笔,在无重力状态下使用会出现断油和漏油的情况。

直到1965年,才有人花巨资研发出一种太空笔,太空笔可以在无重力环境下正常书写,现在已经成为各国航天员的必备。

一般的铅笔也能在无重力环境下书写,但是宇航员在太空中之所以使用太空笔,而不使用更便宜的普通铅笔,是因为铅笔存在很多致命缺点,比如:

(1)铅笔的笔芯主要成分是石墨,铅笔书写时,会产生许多石墨粉尘漂浮在太空舱中,不仅对人体有害,而且石墨导电,有可能引起电子设备短路;

(2)石墨是碳的单质,在氧气浓度高的地方极易燃烧,在太空舱内非常危险;

太空笔的发明,让美国太空笔公司大赚一笔,太空笔也凭借众多优点,被许多特殊环境下的工作人员采用。


值得一提的是, 在阿波罗11号登月中,宇航员奥尔德林回到登月舱时,他穿的宇航服有点大了,不小心把门边塑料的起飞保险碰坏,最后使用随身携带的太空笔,成功打开了起飞保险。


好啦!我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!

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谢邀~。

太空里其实是可以用铅笔的。

太空舱当中是失重的。

所以钢笔和一般的圆珠笔是真的用不了,钢笔要靠重力下墨水啊,太空的失重环境下是写不出字来的,不只是钢笔,其他需要靠重力书写的笔在太空环境里都不能用。

铅笔的铅芯是石墨,其实是靠和纸面摩擦,碎屑粘到纸上写字的,所以不会受到失重环境的影响,在太空里也能用。

但是确实会有些问题。比如铅芯可能会断掉。

断掉的铅芯在太空舱里漂浮,还是会有危险的……可能会飘进宇航员的鼻子里嘴里,还可能会飘进舱内设备里,万一引起设备短路或者是故障,也很麻烦。再比如在写字的时候笔芯和纸面摩擦,可能会有一些粉末、碎屑,舱内都是精密设备,可能会受到影响。另外呢,木制的铅笔也算是易燃物了,在纯氧环境当中存在安全隐患。

其实后来也有太空铅笔被发明,但是成本太高了……NASA用太空铅笔最早的好像是要128刀,每写一笔都是哗啦啦的美金啊~~~心疼!!

不过到1965年的时候,Paul C. Fisher先生——就是发明了圆珠笔笔芯的那位,成功研制出了了太空笔,专利油墨,气压式全密封书写,太空的真空条件下能写不说,还能360角度写,极寒极热条件能写,水下面能写,各种材料能写,寿命长不褪色,可以说是非常优秀了。

最重要的是,据说最早卖给NASA的时候,这种太空笔才报价6刀一支。NASA如果不换笔,那真的是没道理啊2333

现在各国宇航员用的太空笔好像也还是这个公司的~

希望我的回答能帮助到你,觉得有用的话就点个赞吧嘻嘻。

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普通的木质铅笔,其笔芯的主要成分为石墨(笔芯由石墨和黏土混合而成),因此当其书写时就会产生石墨粉尘(或者是断裂的笔尖),而且擦拭时用的橡皮也会产生碎屑,在太空的失重环境下,这些物体都会对宇航员以及飞船上的电子仪器产生潜在威胁。

因此上世纪美苏两国也曾试过用其它笔种,比如油笔、圆珠笔等等,但结果并不理想。最后直到1965年,美国的一家私人公司耗资百万美元,成功研制了太空笔,为了通过美国航天局的严苛要求,这支笔的性能异常优越,在纯氧环境下也不会被点燃、几乎能在任何物体表面书写,零下四十摄氏度到零上120摄氏度的环境下依旧不妨碍书写。

最后插一句:这个问题很容易使人想到一则流传甚广的故事。说当年美国为了研究能在太空书写的笔,耗资数亿美元才成功,结果最后发现苏联人直接用的是铅笔。实际上,这是一则假故事,最早美国人也是用的铅笔;并且苏联人后来也抛弃了铅笔,改用了太空笔。

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在军事上,有一种武器叫做「石墨炸弹」。

这种炸弹可能伤不到人,但却能瘫痪整个城市的供电系统。

它的原理,就是将细小的石墨纤维撒到供电网络之中。由于石墨的导电性非常好,这些巨量的石墨纤维就会是的供电系统短路,控制的电脑也会因此瘫痪,造出巨大的破坏。

(石墨炸弹)

回到太空中的铅笔的问题上,铅笔中的黑色部分,其主要成分就是石墨。

在太空中书写时,石墨粉末由于没有引力,会在空中乱飞。如果飞船密封不善,这些石墨粉末就有可能进入飞船的电子系统,导致系统短路甚至瘫痪。

在太空之中,飞船的电脑系统要是瘫痪了,后果会极为严重。首先,它可能会导致飞船失去控制,其次,无法与地面人员沟通,会非常危险。

所以这里的关键并不是铅笔能不能写,写当然可以写,但写字时产生的粉尘将会是致命的。

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早期的航天活动使用的确实是铅笔,因为别无选择,圆珠笔、钢笔等都无法在失重的情形下使用。但是使用铅笔有个坏处,就是在失重环境下,铅笔使用时的碎屑以及断裂的笔芯会对航天员的生活与安全带来影响,因为这些碎屑会漂浮。

后来,发明圆珠笔笔芯的Paul C. Fisher保罗费舍尔意识到了这个问题,自掏腰包花费两年的时间研制出了太空专用笔,此后的航天活动都采用这种太空笔。

太空笔的优点是适用范围广泛,在零下30摄氏度至零上120摄氏度都可以书写。在水中或者是沸腾的水中也可以书写,使用超粘触变性专利油墨,可在常温下保持书写功能达100年。

如今的太空笔已被使用在非航天活动中,比如户外探险、攀登高山等等。

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