神舟十三号航天员进驻空间站|太空写字成世界难题,美国曾花百万专门研制,中国1只毛笔就搞定

神舟十三号航天员进驻空间站 , 他们将在空间站呆6个月 , 翟志刚、王亚平、叶光富将成为首批在太空过年的中国航天员 , 到时候 , 翟志刚也将泼墨挥毫 , 为空间站送上第一幅对联 。
神舟十三号航天员进驻空间站|太空写字成世界难题,美国曾花百万专门研制,中国1只毛笔就搞定
文章图片
大家可能不知道 , 太空写字是世界性难题 , 因为钢笔、圆珠笔在失重条件下都无法使用 , 铅笔便成为唯一的选择 。 但是 , 铅笔芯有时候会断 , 书写产生的石墨残渣会在失重的环境中漂浮 , 飘进航天员的鼻子、眼睛中 。 而且 , 石墨是良性导体 , 一旦飘进电器中就会引起短路的危险 。 此外 , 铅笔芯和木头在纯氧的环境中极易燃烧 。 所以说 , 铅笔不适合在太空中使用 。 经过改进后 , 美国采用机械铅笔 , 也就是现在的自动铅笔 , 而苏联则采用油笔 。 但是 , 机械铅笔仍会产生石墨粉 , 这两种笔迹很容易被擦除 , 不能够长久保留 。
神舟十三号航天员进驻空间站|太空写字成世界难题,美国曾花百万专门研制,中国1只毛笔就搞定
文章图片
保罗·费舍尔意识到宇航员迫切需要一种能在太空安全、自如书写的笔 , 于是投资了100万美元来制造现在众所周知的太空笔 。 1965年 , 费舍尔成功研制了一种可以倒置书写、在寒冷或烘烤条件下(-10度~237度)甚至可以在在水下或其他液体中书写的笔的专利 。 但是 , 如果太热 , 墨水会变成绿色而不是正常的蓝色 。 这就是著名的“AG-7“反重力太空笔 。
神舟十三号航天员进驻空间站|太空写字成世界难题,美国曾花百万专门研制,中国1只毛笔就搞定
文章图片
与大多数圆珠笔不同 , 费舍尔的钢笔不依靠重力来使墨水流动 。 墨盒改为氮气加压 。 这种压力将墨水推向笔尖的碳化钨球 。 墨水也不同于其他钢笔 。 费舍尔使用的墨水会保持凝胶状固体 , 直到圆珠笔的移动将其变成液体 。 加压氮气还可以防止空气与墨水混合 , 因此它不会蒸发或氧化 。
在研发成功之后 , 费舍尔将制造的原型交给了NASA , 美国宇航局约翰逊航天中心 , 对这些笔进行了广泛的测试 。 航天局发现在极热和极冷的环境中 , 以及从纯氧到真空的大气中 , 这些笔都能工作 。 而且这笔拥有足够的墨水来绘制一条超过三英里长的实线——远远超过NASA的半公里(0.3英里)墨水要求 。 NASA的支持加速了太空笔的研发 , 让其走向了市场 。
NASA在1967年的时候采购了费舍尔的太空笔 , 美国宇航局为阿波罗计划订购了400支费舍尔的反重力圆珠笔 。 一年后 , 苏联也和费舍尔订购了100支钢笔和1000个墨盒 , 用于他们的联盟号太空任务 。
神舟十三号航天员进驻空间站|太空写字成世界难题,美国曾花百万专门研制,中国1只毛笔就搞定
文章图片
自1960年代后期以来 , 美国宇航员和俄罗斯宇航员一直都在使用费舍尔的钢笔 。 经过科技的不断发展 , 费舍尔也研制了一系列太空笔 。 如今 , 美国宇航局的航天飞机和俄罗斯的和平号空间站使用了一种名为ShuttlePen的新型钢笔 。
神舟十三号航天员进驻空间站|太空写字成世界难题,美国曾花百万专门研制,中国1只毛笔就搞定
文章图片
普通笔在太空都没有办法用 , 为什么中国的毛笔可以用呢?
神舟十三号航天员进驻空间站|太空写字成世界难题,美国曾花百万专门研制,中国1只毛笔就搞定
文章图片
空间站处于微重力环境 , 这个时候 , 地球上常见的物理现象会发生不可思议的变化 。 液体和气体由重力导致的自然对流基本消除、液体中浮力消失、由于物质密度不同引起的沉浮和分层现象也消失等现象 。
美国宇航员曾经做过实验 , 如果在空间站拧毛巾 , 由于没有重力影响 , 毛巾上的水会吸附在毛巾表面或者流到手中 。 抖出来的一部分水珠 , 不会像正常状态下掉落 , 而是朝着不确定的方向飞 。 保持的水珠的形态 , 不会散落成一滩水 。