美蘇兩國解決問題的差別-太空筆的原理

寫字,是再平常也不過的事。隨著筆尖劃過,墨水便會顯現出內容。但是,如果今天是要在太空站裡寫字的話,要怎麼做呢?如坊間傳言的,用鉛筆寫字就可以解決嗎?

太空筆,顧名思義就是太空人專用的筆。太空筆並不是太空科技的尖端產物以及官方指定的,雖然中美俄三國的太空船上都有使用,但不是唯一或最常用的書寫工具,事實上有其他書寫工具能在太空中使用。早期的太空船都用電腦鍵盤或麥克筆書寫,而蠟筆也是一種選擇,但早期美國的太空船內被注入了純氧,他們為了防火而不使用蠟筆,而早期的麥克筆和蠟筆消粍很快又不能寫很小的字,且蠟筆還要避免給陽光直射而熔化。原子筆則受到重力和氣壓的限制,有時會無法書寫,而鉛筆、自動鉛筆或粉筆等容易產生碎屑,在無重力環境下,容易飄進鼻子、眼睛或電器中引起短路。更有甚者,鉛筆的筆芯和木頭在純氧的環境中會快速燃燒,因此成了危險品。因此,美國的文具商,飛梭公司的保羅·費雪,主動發展出一種較傳統的書寫工具更適合太空船中使用的筆,後來證實在太空中較其他的筆更好用,為多國航太中心所採用。

太空筆發明人 – 保羅·費雪[2]

太空人在太空用太空筆書寫[3]

太空筆的原理其實很接近原子筆,普通原子筆的工作原理是筆芯裡的油墨在大氣壓力和重力的雙重作用下,由油管流向筆頭然後黏附在球珠上。書寫時,油墨隨著球珠在書寫面上滾動而粘附在書寫面上,形成字跡。而太空筆是將筆芯密封,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。筆尖以斜切承座滾珠筆腔加上超硬碳化鎢筆珠,不漏油、不揮發,更不易脫落。太空筆幾乎可在任何表面書寫(如水泥路面、石頭、砂輪、鋼鐵等),在高溫(200度)、低溫(零下60度)與無重力環境下皆能書寫自如且不褪色。這種筆因為性能可靠,實用效果絕佳,除了用於太空外,也用在如登山、潛水、極地考察探險等極限活動,也廣泛應用於軍警、醫院、建築業、體育界、文化界等專業,還能作為禮品與收藏品。不過最為經典的應用,卻不是在太空中寫字,而是在阿波羅11號任務中打開登月小艇上升級的主引擎保險開關,使任務順利完成。

太空筆構造[4]

阿波羅11時登月用的太空筆[5]

蘇聯太空鉛筆[6]

「美國人耗費巨資研發太空筆,蘇聯人用鉛筆解決問題」的故事之所以廣泛流傳,其實並不是真實的故事。之所以廣為流傳,是因為這個故事「有些時候我們花了太多的時間、努力和金錢去尋找一個高技術含量的解決方案,但一個更完美、更簡單、更便宜的答案就在我們的眼前」,用好聽一點的話來說就是「提倡靈活思維,以簡單的技術手法解決問題。」但是,美國人耗費龐大心力解決小問題的心態,是很值得學習的。

文章參考來源:
1. Writing in space(檢索日期2019/11/14)
https://en.wikipedia.org/wiki/Writing_in_space
2. Fisher Space Pen(檢索日期2019/11/14)
https://www.crunchbase.com/organization/fisher-space-pen#section-overview
3. History of Space Pens(檢索日期2019/11/14)
http://www.historyofpencils.com/writing-instruments-history/history-of-space-pens/
4. 從一支千萬美元太空筆 解讀客戶真正需求(檢索日期2019/11/14)
https://www.cmmedia.com.tw/home/articles/2586
5. 讲讲美国Fisher太空笔的一些不为人知的真实故事(檢索日期2019/11/14)
https://zhuanlan.zhihu.com/p/48199995
6. Matt Fisher on the Fisher “Space” Pen, the pen used by Astronauts in space(檢索日期2019/11/14)
https://medium.com/authority-magazine/meet-matt-fisher-of-fisher-pen-co-10e9e59324c0

圖片引用來源:
1. http://todayilearned.logdown.com/posts/221116-17-space-pen-is-nasa-really-stupid-enough-to-develop-one, retrieved November 14, 2019
2. https://medium.com/authority-magazine/meet-matt-fisher-of-fisher-pen-co-10e9e59324c0, retrieved November 14, 2019
3. http://insedia.me/idea/, retrieved November 14, 2019
4. https://medium.com/@jocatorres/problem-vs-solution-mindset-8c9add6076c2, retrieved November 14, 2019
5. https://watch.forumfree.it/?t=73628165, retrieved November 14, 2019
6. https://www.reddit.com/r/MurderedByWords/comments/a9uefg/the_pen_is_mightier_thanthe_pencil/, retrieved November 14, 2019