2021年12月8日 星期三

工業_太空筆※




2009年印度電影【三個傻瓜】(註1)中,
帝國理工學院院長(學生稱他病毒)向學生吹噓他隨身攜帶那隻太空筆,
由於外太空是無重力環境,原子筆、鋼筆都無法使用,
於是,有這支太空筆,它任一角度,朝上或朝下,高、低溫(−34 to 121 °C)、真空、水中,
表面平整或凹凸,都能寫出字來,它是科學家花了好幾百萬美元所設計出的。
便有一名學生舉手發問,為什麼不用鉛筆?院長答不上來。
然而,在電影終尾前(大略倒數15分鐘),院長有答覆該生所問。
之所以不用鉛筆,是因為寫的時候會掉碎屑,有機會跑進眼睛、鼻子、或儀表上,會出意外。


電影說的正確,符合事實,比民間傳言(註2)好太多了。
人類開始往太空、月球發展是美蘇冷戰期間,
那時在美國,傳言蘇俄意欲製出一種原子筆,太空無引力狀態下,要能出墨寫字,
因而花了相當於好幾百萬美金,便有了太空筆。
美國人就譏笑蘇俄人:浪費錢,幹嘛不用鉛筆?
在蘇俄,則是同一個故事的主客交換,蘇俄人嘲笑美國人...怎不用鉛筆?


*****
科學家很早就警覺鉛筆可能掉屑難清理、沾到儀表板可能會短路等問題,
好像最初一批太空人就沒使用鉛筆,而是電腦鍵盤和麥克筆(註3),偶爾用蠟筆。
蠟筆只能偶爾,是因為它遇熱融化或著火,使用得特別特別留意。
像美國阿波羅一號(註4),太空梭艙內是純氧,
有一電線的某處產生的火花造成火災,17秒內三位太空人喪生,
美國人防止再釀遺憾,艙內改一般空氣,亦減少用蠟筆。
然而,麥克筆也有短處,它不能寫很小的字,十分麻煩。
蘇俄那邊一樣沒倖免,有相同難題。兩邊分別在找解決方案。

最後,製造出太空筆的人,既非美國官方(如:太空總署(NASA)),也不是蘇俄官方。
是來自美國民間,一位名為保羅.費雪(註5,簡稱費雪)的人。

費雪是一個傑出的工程師,原本在雷諾成立的雷諾國際筆業有限公司工作,
研發、改良出的產品精良幫雷諾賺了不少錢。
也許雷諾覺得賺飽了,向所有員工說他要退休,要解散公司。
此時,費雪出面承接了公司(業務),易名為飛梭太空筆公司,繼續研究、創新。
這比以前,更能隨心所欲決策產品方向。

又,他見到阿波羅一號的不幸,決定動手設計一款專業太空用途的筆。
在沒有政府的奧援下,前前後後花了兩百萬美金(1950s、1960s),
上萬次試驗與試用後,竣事。
1967年供貨給美國太空總署,隔幾年,蘇俄也跟著購入。
他那兩百萬的投資,相信很快就回本了吧~

後來,費雪的太空筆還出了一起很經典的"太空應用"。
阿波羅11號(註6)太空人艾德林進入登月艙時,意外損壞主引擎啟動升空所需的斷路器,
可能導致引擎預位後無法點火,人員困在月球,
所幸他靠太空筆內的壓力啟動開關,救回性命。



---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
圖片出處




有個故事說美國太空總署NASA因為太空沒有重力,
鋼筆、原子筆的墨水無法流出,所以筆沒法寫。
於是花了百萬美金,研發一支抗重力的「太空筆」,可在太空中流利書寫。
蘇聯專家看了都笑破肚皮,因為他們用「鉛筆」。
NASA的人真是又笨又勤快嗎?還是蘇聯沒那麼多錢可亂花,反而窮裡生智呢?

​太空筆美蘇都相中這個故事很好笑,但不是真的!
事實是美國和蘇聯的太空人開始都是用「鉛筆」。
真的有人砸下百萬美金發明「太空筆」,但不是NASA,
而是保羅˙費雪(Paul C. Fisher),他的夢想是要做出一支超越極限的筆。

鉛筆,在太空中有危險。筆尖容易斷裂,碎片飄浮可能卡住機械造成故障。
筆芯的原料是石墨,石墨在純氧的環境會怎樣?會燃燒。
太空船裡是純氧,1967年1月27日,阿波羅1號就發生起火。
而此時費雪正好發明了AG7,NASA盼到救星,跟他訂了400支,
本來一支3.98美金,還打6折,只花2.39美金。哪有花百萬美金?
花百萬美金的是費雪自己投入的研發費。
蘇聯也跟他買,第一次買100支,所以AG7從此就稱「太空筆」。


1945年,雷諾成立雷諾國際筆業有限公司在美國製造銷售圓珠筆,
三個月時間就賺了500萬美元;
同年12月,雷諾聘請保羅‧費雪擔任工程師改進產品。
1948年,雷諾關閉了他的公司退休養老,保羅‧費雪抓住良機成立自己的製筆公司,
名為飛梭太空筆公司。保羅‧費雪是一個處事嚴謹的工程師,
為了製造出不漏油,不褪色的高品質圓珠筆,他選擇最好的材料,
超硬碳化鎢筆珠與筆尖精密結合,一個碳化鎢筆頭需要27道工序製造,
筆珠絕不脫落,解決圓珠筆的漏油問題,特殊超粘油墨保證流暢可靠的書寫功能。
在阿波羅1號的失火事故中,三名太空人喪命,
保羅‧費雪意識到應該製造一支可以在太空無重力狀態中書寫的筆。
在毫無官方的援助的情況下,他個人投入資金200多萬美元,
製造出成品送去給美國國家航空暨太空總署(NASA),經過上萬次試驗與試用。
在1967年完成供太空人在太空使用的飛梭AG7型太空筆,
過沒多久,蘇聯也開始購買飛梭AG7型太空筆
(蘇聯在以前曾用蠟筆,但蠟筆容易在高溫中融化;
美國也曾用過鉛筆,但因安全理由嘗試改用特製自動鉛筆,後來考量成本而改用太空筆)。






註6:

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。


---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
參考資料:



沒有留言:

張貼留言