NASA花費上百萬發明了太空筆?卻被蘇聯用鉛筆簡單解決了!

2020-12-15 科學新視界

相信大家對這樣一個傳聞一定不陌生,美蘇爭霸期間展開了太空競賽,而太空中普通的原子筆卻無法使用。為此,NASA花費了數百萬美元開發了一款太空原子筆,而蘇聯決定不用原子筆,用鉛筆就解決了這個問題。

故事到這裡你肯定覺得NASA很傻,但是真實的歷史到底是怎樣的呢?今天我們就來聊聊這件事的始末。

對於上過學的人來說,原子筆是一款十分普通的學生用品,小編還記得當時常用的原子筆牌子是「好得利」,不知道現在還有沒有。一隻簡單的原子筆,確是一個國家龐大工業實力的體現。

你知道嗎?原子筆雖然便宜,但是生產一支原子筆卻需要非常複雜的技術和精密的工藝水平。使用原子筆時我們會發現,一不小心,筆尖的小彈珠就會掉落,一支筆就不能用了,而且地球上使用的普通原子筆不能在失重的太空中使用。

一隻普通原子筆的工作原理

前面我們說到了筆尖上的那顆小彈珠,原子筆就是利用這顆小彈珠在紙面上的滑動來工作的。這顆小彈珠可不簡單,它的製作材料與穿甲彈一樣,都是碳化鎢,硬度更是堪比金剛石。剛剛加工好的彈珠還要進行高度的拋光以減小摩擦力。

這個拋光的工藝十分精密,零件精度要達到0.00001米。生產過程中對彈珠進行拋光的的軸承不能有任何缺陷,一旦出現問題,不僅這個軸承要報廢回爐,就連利用這個軸承已經拋光的小彈珠也要全部報廢。而想要觀察到這個缺陷,我們需要用到電子顯微鏡級別的放大。

經過這樣嚴格生產的彈珠才能安放到原子筆芯上,這時候沾上油墨就能夠正常的書寫了。

我們上學時一定碰到過筆尖小彈珠脫漏的情況,這時候筆就壞了,油墨還會洩露,這就是小球與筆尖上球座之間隙太大導致的。

那正常的原子筆的油墨又是怎麼流出來的呢?

沒錯,就是地表無處不在的重力,油墨受到地球萬有引力的影響會自動往下流動,當筆尖的小彈珠不斷地在紙面上摩擦滾動時,油墨不斷地被傳遞到小彈珠上,這樣就能連續的寫字了。

但是我們發現,當我們倒置原子筆的時候,油墨在重力的影響下卻不會倒流,這又是為啥呢?

那是因為筆尖的滾珠軸承上有一個加壓密封處理,這樣就可以保證油墨可以在書寫狀態下連續向下流動而不產生倒流,這樣的生產出的原子筆可以連續寫上十多萬個漢字。

太空筆的發明

知道了原子筆的基本原理,我們就該能夠理解為什麼它無法在太空中使用了。太空筆的事件就在這時候出現了。

大眾中流傳的故事版本是:NASA花了好幾百萬美元研究了一款能夠在太空中使用的原子筆,而蘇聯進入太空時直接使用了鉛筆。

小編只能說這個故事是改編的,用腳趾頭想都知道NASA的科學家們沒這麼傻。

蘇聯的太空人確實把鉛筆帶上了太空,但是美國人也用的是鉛筆,只是鉛筆在使用過程中有諸多不便,才開始研發一款太空原子筆。

在太空艙中,幾乎是處於完全失重的狀態,在這種環境下削鉛筆的木屑,筆芯書寫時產生的粉末,容易折斷的筆芯這些東西會到處亂飛,會威脅到太空人的生命安全,甚至還會損壞太空設備,而航天飛行容不得一點差錯,這種情況下,鉛筆的淘汰就是必然的了。

原子筆的發明並沒有花費數百萬美元,而是別的廠商發明後賣給NASA的。

1965年,NASA花了4382.5美元像當時的Tycam工程製造公司買了34支特別製造的鉛筆,平均一支129美元。這筆費用公布後受到了大眾的一片質疑,老百姓認為納稅人的錢沒有得到尊重,還展開了抗議活動,於是,一款便宜的代替品成為了NASA必須要解決的事。

同一年,費舍爾公司的Paul C. Fisher和他的同事們開發了一款能夠在-45攝氏度到204攝氏度下,在太空中使用的鉛筆。

為了發明這款太空筆,費舍爾公司確實花費了100多萬美元,這款太空名名叫「AG-7」,昂貴的價格賦予了這支筆出色的性能,它完美地通過了NASA的各種極限測試,最終NASA以956美元一口氣買下了400隻「AG-7」太空筆。

你可能會覺得費舍爾公司虧大了,可是他們因此就出名了,他們成為了NASA的供應商,一下子就成為了一個偉大的公司,沒過多久蘇聯以同樣的單價2.39美元一次性購買了100隻。

這就是這個故事的真實版本,費舍爾公司和Fisher從此名聲大噪,收穫遠遠大於付出。

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  • NASA數百萬開發太空筆,蘇聯人卻用鉛筆輕鬆解決,差距在哪?
    其實它的工作原理非常的簡單,就是用一個微小的金屬滾珠,再通過與紙面的滑動來進行書寫,這個小小的滾珠都是由碳化鎢所製成的,它的硬度也是非常高的,要進行高度的拋光才可以生成,將整個拋光過後的球裝入筆中,整個拋光球和整個筆之間求做的空隙是非常小的,無限接近於0,這樣才是一個合格的原子筆,如果整個過程中有任何一個部分有缺陷,那麼整個生產過程中滾珠將無法被使用,所以我們隨處都可以買到的原子筆,其實是一個工藝要求非常高的產品
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