铅笔为何不能在太空中被宇航员使用呢( 二 )


铅笔之所以能书写就是利用了石墨的这一特性 。我们可以看到,铅笔的书写原理和钢笔圆珠笔截然不同,钢笔圆珠笔的墨水油墨都要依赖重力才能顺利流出,而铅笔就不需要 。
其实,在早期的时候,宇航员确实是用铅笔的,而且用起来好像也的确没什么问题 。但是没过几年,铅笔就被淘汰了 。
【铅笔为何不能在太空中被宇航员使用呢】宇航员之所以不用铅笔,原因有几点 。
一、铅笔价格昂贵
为了在太空中更好的书写,通常会对我们日常使用的铅笔加以特别改造,这样设计出来的铅笔往往销量很少,无法摊薄成本,造成的结果就是铅笔售价很高 。
1965年,NASA就曾经向一家公司采购了34支自动铅笔,每支铅笔价格高达129美元 。如此高昂售价,受到公众的强烈批评,因此使用更加廉价的替代品就成为了迫切需求 。
二、铅笔字迹不能长久保存
铅笔的笔迹是细小的石墨颗粒构成的,而这种石墨颗粒很容易被擦除掉,一旦和其它物体发生摩擦,字迹就会变的模糊不清,给信息保存造成干扰 。

铅笔为何不能在太空中被宇航员使用呢

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三、铅笔存在诸多安全隐患
1967年1月,阿波罗一号在一次例行测试中,指令舱里的一处电线产生火花,随后引发大火,三名宇航员葬身火海 。
随后NASA开始着手加强飞船内的防火措施,杜绝一切可能引发火灾的安全隐患,而铅笔就是其中之一 。
铅笔的木材笔杆极易产生细小的木屑,笔芯中含有的石墨主要成分是碳,这两种物质都是易燃物质,存在极大的火灾隐患 。
石墨笔芯极其容易折断,木屑和石墨颗粒漂浮在太空中,还可能进入人的眼睛,嘴巴,以及鼻孔内,给人体健康造成威胁 。
石墨是电的良导体,具有优异的导电性,是电池中电极的主要制作材料 。铅笔中的石墨颗粒在飞船内漂浮,有可能导致电路短路,使得电气设备产生故障,甚至引发更严重的事故 。
铅笔为何不能在太空中被宇航员使用呢

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四、让铅笔彻底退出太空舞台的决定性因素,是太空笔的出现 。
如今,宇航员们在太空中普遍使用的是太空笔 。
太空笔可以看作是一种加强版的圆珠笔,它同样有笔尖滚珠,同样使用油墨,但是在结构上和普通圆珠笔又有很大不同 。
为了解决太空中零重力下油墨无法顺利流出的缺点,太空笔的笔芯完全封闭,并且在笔芯的尾部充满压缩氮气 。
氮气压强高达标准大气压三倍左右,油墨受氮气压力驱使,即使是真空也可以顺利流出来 。
为了防止油墨在笔芯内部分布不均,在油墨和氮气之间还有一个浮动的小球 。
太空笔的油墨也经过了特殊处理,里面含有树脂成分,使得油墨成为一种特殊的非牛顿流体 。
在平时不使用的时候,油墨就会变的非常粘稠,就像是胶状的固体,这种状态可以防止平时油墨被压缩氮气挤出笔芯 。
铅笔为何不能在太空中被宇航员使用呢

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当使用的时候,笔尖滚珠受压力影响,就会使得附近胶状的油墨变成液态,油墨被压缩氮气挤出,书写得以顺利进行 。
太空笔的笔尖滚珠采用特殊材料碳化钨制作,和笔座之间配合精密,不管书写表面多么光滑粗糙,滚珠都不会脱落,也不会磨损 。
神通广大的太空笔
太空笔可谓神通广大,不仅可以在真空中使用,还可以在寒冷的冰川,炎热的沙漠中使用 。温度低至零下60摄氏度,高达零上200摄氏度,都能正常发挥功能 。甚至在水中,几十米的深海中也可以书写 。

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