معمولاً به طور روزمره داستان هایی در فضای مجازی می شنویم که متأسفانه بسیاری از آنها هر چند ممکن است آموزنده باشند ولی بی پایه و اساس می باشند. شاید علت فریب خوردن ما عدم آشنایی ما با سرچ، اعتبار منابع و مهمتر از همه تفکر علمی باشد. در بخش اول به بررسی تاریخچه خودکارهای فضانوردی می پردازیم و در بخش دوم به مواد مورد استفاده در قلم های فضایی خواهیم پرداخت.
خودکارهای فضانوردی: از افسانه تا واقعیت
حتماً شنیده اید که، در طول اوج مسابقه فضایی در دهه 1960، دانشمندان ناسا متوجه شدند که خودکار ها نمی توانند در فضا کار کنند. آنها باید راه دیگری را برای فضانوردان برای نوشتن بیابند. بنابراین آنها سال ها و میلیون ها دلار مالیات دهندگان را صرف ساخت قلمی کردند که بتواند جوهر را بدون گرانش روی کاغذ بیاورد. اما همتایان شوروی آنها، در تمام این سال ها با مداد می نوشتند.
این داستان با پیام سادگی و صرفه جویی خود – و ناگفته نماند شکست عقل سلیم در یک بوروکراسی – در سراسر اینترنت شناور است، اما افسوس که این فقط یک افسانه است.
در اصل، فضانوردان ناسا، مانند فضانوردان شوروی، از مداد استفاده می کردند. در واقع، ناسا در سال 1965 34 مداد مکانیکی (نوعی اتود) را از شرکت تولید مهندسی Tycam در هیوستون سفارش داد. آنها 4382.50 دلار یا برای هر مداد 128.89 دلار پرداخت کردند. هنگامی که این قیمت ها عمومی شد، نارضایتی به راه افتاد و ناسا تلاش کرد تا چیزی ارزان تر برای فضانوردان پیدا کند.
به هر حال ممکن است مدادها بهترین انتخاب نبوده باشند. نوک ها پوسته پوسته شدند و شکستند و در گرانش کم جابجا شدند و به طور بالقوه می توانند به فضانورد یا تجهیزات آسیب برسانند. و همچنین مدادها قابل اشتعال هستند – موردی که ناسا می خواست پس از آتش سوزی آپولو 1 در اشیاء داخل هواپیما از آن اجتناب کند.
بنا بر گزارش ها، پل سی فیشر و شرکتش، شرکت قلم فیشر، یک میلیون دلار برای ایجاد چیزی که امروزه معمولاً به عنوان قلم فضایی شناخته می شود، سرمایه گذاری کردند. هیچ‌کدام از این پول سرمایه‌گذاری از خزانه ناسا به دست نیامد – ناسا پس از ساخت قلم درگیر آن شد. در سال 1965 فیشر قلمی را به ثبت رساند که می‌توانست به صورت وارونه، در شرایط بدون جاذبه، در شرایط سرد یا برشته (تا منفی 50 درجه فارنهایت یا تا 400 درجه فارنهایت – حدوداً منفی 45 تا 200 درجه سانتیگراد) و حتی در زیر آب یا در مایعات دیگر بنویسد. البته اگر دما خیلی داغ بود، جوهر به جای آبی معمولی سبز شد. دلیل این مورد هم قابل حدس زدن است، به طور مستقیم این قلم می توانست در بازار عادی به عنوان قلم فضانوردان به فروش برسد. ضمن اینکه به صورت غیر مستقیم هم این قلم تبلیغی از نبوغ و تکنولوژی شرکت فیشر بود.
در همان سال، فیشر قلم فضایی (Space Pen) ضد جاذبه AG-7 را به ناسا پیشنهاد داد. به دلیل شکست مکانیکی مداد قبلی، ناسا مردد بود. اما، پس از آزمایش شدید قلم فضایی، آژانس تصمیم گرفت از آن در پروازهای فضایی که از سال 1967 شروع شد، استفاده کند.
بر خلاف اکثر قلم‌های توپی، قلم فیشر برای جریان یافتن جوهر به گرانش متکی نیست. در عوض کارتریج با نیتروژن با فشار 35 پوند بر اینچ مربع (حدود 2.4 بار) تحت فشار قرار می گیرد. این فشار جوهر را به سمت گلوله کاربید تنگستن در نوک قلم هل می دهد.
جوهر نیز با قلم های دیگر متفاوت است. فیشر از جوهری استفاده کرد که به صورت ژل جامد مانند باقی می ماند تا زمانی که حرکت توپ نوک آن را به مایع تبدیل کند. نیتروژن تحت فشار، همچنین از مخلوط شدن هوا با جوهر جلوگیری می کند بنابراین نمی تواند تبخیر یا اکسید شود.
از فوریه 1968، ناسا 400 قلم توپی ضد جاذبه فیشر را برای برنامه آپولو سفارش داد. یک سال بعد، اتحاد جماهیر شوروی 100 قلم و 1000 کارتریج جوهر را برای استفاده در مأموریت های فضایی سایوز سفارش داد. ناسا و آژانس فضایی اتحاد جماهیر شوروی 40 درصد تخفیف را برای خرید عمده قلم خود دریافت کردند. هر دوی آنها به جای 3.98 دلار برای هر قلم 2.39 دلار پرداخت کردند.
خدمات قلم های فضایی در برنامه آپولو به تسهیل نوشتن در ریزگرانش محدود نمی شد. به گفته شرکت قلم فضایی فیشر، فضانوردان آپولو 11 همچنین از این خودکار برای تعمیر کلید بازوی شکسته استفاده کردند که امکان بازگشت آنها به زمین را فراهم کرد.
از اواخر دهه 1960 فضانوردان آمریکایی و فضانوردان روسی از قلم های فیشر استفاده کردند. در واقع، فیشر یک خط کامل از قلم های فضایی ایجاد کرده است. قلم جدیدتری به نام Shuttle Pen در شاتل های فضایی ناسا و در ایستگاه فضایی روسیه میر استفاده شد. البته، لازم نیست برای دستیابی به یک قلم فضایی به فضا بروید – افراد زمینی می توانند با قیمت نسبتاً پایین 50.00 دلار صاحب یک قلم شوند.
ساختار قلم فضایی
البته چند مدل از قلم های فضایی وجود دارد ولی با وجود تفاوت هایی در کل حدوداٌ این قلم ها مشابه هستند. نوک این خودکار یک مخروط فولاد زنگ نزن است که با دقت ماشین کاری شده و در سر آن یک توپ کاربید تنگستن ای قرار گرفته است. کارتریج برنجی به آن متصل است و در پشت جوهر مخصوص یک توپ سفید پلاستیکی قرار دارد. پشت این توپ پلاستیکی فشار نیتروژی قرار می گیرد و در ته کارتریج ماده ای درزگیر و دری برنجی گذاشته قرار دارند.
بدنه بسته به رنگ متفاوت است ولی در مدل هایی از دو قطعه برنجی آبکاری شده با کروم که بین آنها یک اورینگ سیلیکونی قرار دارد تشکیل شده است. برای گیره در قلم هم از گیره ای به جنس فولاد فنر، که توسط کرم آبکاری شده، استفاده می شود. در مدلهایی این خودکارها یک فنر و یک دکمه برای بیرون و تو بردن نوکشان دارند.
منابع:
https://www.scientificamerican.com/article/fact-or-fiction-nasa-spen/
فیلم آموزشی با عنوان How It’s made: Space Pens توسط Science Channel.
تصاویر از:
WEBPAGE: https://www.amazon.com.au/Fisher-Space-Original-Astronaut-Pen/dp/B0015ZP2AC
