为什么太空中不能用铅笔 铅笔和钢笔哪个能在太空中使用

众所周知,宇航员在太空处于失重状态,生活的方方面面都与地球存在很大的差异 。
所以他们必须穿着专用的服装,睡专用的睡袋,吃专门的食物 。但是你知道他们连书写都必须使用专用的笔吗?

为什么太空中不能用铅笔 铅笔和钢笔哪个能在太空中使用


一、钢笔会失灵
钢笔可以书写,主要靠的就是毛细作用 。简单来讲 , 当细如毛发的玻璃细管插入浸润液体中,管内液体上升,水平面高于管外 , 比如水 。
当插入不浸润液体中,管内液体会下降,水平面低于管外 , 比如水银 。
钢笔书写时,利用的也是这个原理 。钢笔墨水与纸之间是可浸润的,当用钢笔写字的时候,通过在纸面按压施力,钢笔笔尖的分叉会变大 , 便于墨水留出 。
而纸面与墨水的毛细作用,则会引导墨水不断地向纸面移动 。
为什么太空中不能用铅笔 铅笔和钢笔哪个能在太空中使用


当不使用的时候,笔尖会较为收缩,且由于外界大气压强的作用,笔胆内空气较少,无法抵抗外部的大气压,所以墨水会被牢牢地压在胆内 。
但是进入太空,由于失重的关系,失去了外部的压力,笔胆内又残留一小部分的空气,反而会向外施压,分叉的笔尖不再能够阻挡墨水的冲力,所以钢笔在太空中容易出现漏墨的现象 。
为什么太空中不能用铅笔 铅笔和钢笔哪个能在太空中使用


二、铅笔会“捣乱”
既然钢笔墨水由于失重容易失灵,那么没有墨水的铅笔可不可以呢?
铅笔倒是可以在太空进行书写,但是我国和美国的宇航员依旧不选择使用铅笔 。因为它有一个致命的缺点,它的笔芯是石墨和黏土混合做成的 。
这样的笔芯坚硬,书写时靠摩擦上色,虽然没有重力或压力的问题,但是摩擦的过程中会产生大量的粉末 。
而太空中由于失重,这些本应落下的粉末,也会跟人体一样漂浮在空中 。甚至会飘向仪器的缝隙中,引起短路,也有可能飞进宇航员的眼睛、鼻子、嘴巴 , 这些都对宇航员的生命安全构成了危险 。
为什么太空中不能用铅笔 铅笔和钢笔哪个能在太空中使用


早些年,由于火箭的运载能力不足,太空舱里常常是纯氧状态,这样无需携带其他气体 , 无需额外调节气体的成分比例,能减轻运载压力,还可以节省物料 。
但是石墨在纯氧中的燃点比空气中要低很多,加上笔杆为木质,属于易燃烧物品 。其他国家就曾经发生过在太空中铅笔失火的意外 。
如今随着科技的发展,虽然已经可以携带空气 , 无需舱内纯氧,但是由于石墨存在多方面的安全问题,所以一般在太空中也不会使用铅笔 。
为什么太空中不能用铅笔 铅笔和钢笔哪个能在太空中使用


三、太空笔有什么特别之处?
既然钢笔、圆珠笔、铅笔都不适合在太空中使用,为了满足书写记录的需求,那么就只能研发出一款安全又符合太空环境的专用太空笔了 。
1965年,美国人Fisher投资了100万美元,研发出了第一只太空笔 。它可以在严寒、高温、水下、多种液体中书写,当然也可以在失重的情况下书写 。
它采用的是碳化钨珠作为笔尖 , 经由特殊工艺嵌在笔头,不易脱落又能防止漏墨 。
笔芯管内充的是氮气 , 并内置分离浮球,将加压的氮气与油墨分开 。书写按压时 , 压力达到一定数值,墨水才会被氮气推到笔尖 。
为什么太空中不能用铅笔 铅笔和钢笔哪个能在太空中使用


墨水也与寻常的钢笔墨水不同 , 采用的超黏变性油墨,平时是类似凝胶的状态,只有当书写时 , 笔尖转动,墨水才会随着碳化钨珠的旋转变成液体状态 。据说太空笔的寿命可长达100年,可书写的时间也高达数十年 。
由于它抗冷又抗热,还防水,可以适应多种环境 , 所以太空笔其实也不仅仅应用于太空 。
【为什么太空中不能用铅笔 铅笔和钢笔哪个能在太空中使用】不少户外爱好者在登山、潜水时也会使用太空笔,还有极地考察、建筑装修等多行业领域也都适用 。可以说这真的是一项伟大又具有实用性的发明 。

    猜你喜欢