美苏太空竞赛的小故事: 太空书写工具的开发

2002 年,在亚特兰提斯号太空梭上记事的女太空人梅尔罗伊( Pamela Melroy),她用的就是费雪太空原子笔。如今她已荣升NASA副署长。(图/NASA)

有一则与美苏太空竞赛的经典故事很有名:当美国太空人第一次离开地球表面,前往失重的太空环境时,他们很快发现地球环境设计的原子笔变得失去效果,于是NASA 花费了数百万美元,开发了一种可以在微重力环境下有效的原子笔。不久后,NASA收到来自俄罗斯航太局的亲切问候:「可以用铅笔」。

这个故事已经流传了几十年,并且经常用在管理学的课程当中,告诫学生不要拘泥于眼前的问题,换个角度思考,将有其他方式变通。这则有趣的故事只有一个大问题:它不是真的。

科学警报(sciencealert)报导,事实上,不管是美国还是苏联,最早的太空笔就是铅笔,毕竟它最便宜。而且NASA确实花了一些钱,研究太空环境原子笔的可行性,但是他们一段时间后就放弃了研发,因为成本颇高。

然而,铅笔不是好的选择,有些东西你不想在太空环境中漂浮,比如铅笔屑。而且铅笔的石墨笔芯也可能会折断,这会带来危险;易燃木屑与易导电的石墨颗粒在太空船里漂浮,总是增加危险的事。

费雪太空原子笔的构造与原理,一支市售价大约1060新台币。(图/Fisher Space Pen Classic )

尤其在 1967 年阿波罗 1 号任务,3名太空人因火灾丧生后,该事故源自由电器断路造成电线走火, NASA就更重视安全性了。

原子笔其实也不适合上太空。第一支商业上成功的原子笔于 1945 年问世,但是品质并不好,它经常漏墨,会从圆珠的侧边泄漏。而黏稠的墨水也最好别出现在太空舱里。

此时,有一家与NASA毫无关系的民营文具公司「费雪」(Fisher Pens)自愿的研发太空笔,之后命名为「费雪太空笔」(Fisher Space Pen),并且在1969年,费雪太空笔跟着阿波罗11号前往月球,日后也成为太空中最常见的书写工具。

费雪太空原子笔的原理也很简单,就是在墨水之后增加气压,如此一来,气压就会推动墨水往圆珠的方向前进。但是它也有漏墨问题,而且由于后方有气压,漏墨漏的比普通原子笔还严重。

2010 年,太空人威廉斯( Jeff Williams )在国际太空站上直播。在他身后,可以看到各种书写工具。(图/ NASA-ISS)

据费雪公司的创始者保罗C费雪(Paul C. Fisher)所说,为研发合格的太空原子笔,他投入了数万美元,而且「修复漏墨的配方还是父亲托梦告诉他的」。

费雪在很多场合都说这个故事:「我父亲大约两年前去世了,在那个梦里,他出现在我面前,并且对我说『保罗,你只要在墨水里加一点点的松香,就这样解决漏墨的问题。』等我醒来后,我把这件事告诉了公司的化学家,他们一开始还不相信,但我坚持他们去实验。」

「三个月后他回来找我,化学家很高兴的说真成功了!他使用了百分之二的松香树脂,效果非常好。即使后有140磅的气压,它也没有泄漏。」

保罗费雪和与2位工程师沙赫特(Friedrich Schächter)和罗许( Erwin Rath)一起完善了太空笔,并于1965 年申请了专利之后,就积极向NASA推销。经过严格测试,证明太空原子笔的性能之后,也就正式购买它们,用于未来的阿波罗任务。费雪太空笔首次上太空,是在1968年的阿波罗 7 号任务。

这就是美国太空笔的真正故事,也大略找到坊间传说的起源,研发太空原子笔确实花了不少钱,但花的不是NASA预算,而是民间企业自费研发。

另外,即使没有费雪太空笔,美国太空人也不会无笔可用。早在费雪太空笔出现之前, Duro 钢笔公司生产的毡尖笔(签字笔)就是第2代的太空笔;签字笔以毛细现象在供应墨水,无重力环境同样可以使用。

事实上,在后续的阿波罗任务期间,费雪太空笔与毡尖笔都被送上太空,这也引发了另一个著名的问题「是哪一支笔拯救了阿波罗11号任务?」

大家知道,阿波罗11 号是第1次正式登月的任务。首位登陆月球的人类是尼尔阿姆斯壮(Neil A Armstrong),第2位是巴兹艾德林(Buzz Aldrin)。当他们结束月球任务,返回登月小艇时,却发现仪表上启动返程火箭的开关钮断掉了,只留下一个洞,手指也伸不进去。

两名太空人在狭窄的登月小艇里找开关找了大约10分钟,但实在没有找到。于是艾德林建议,拿个细一点的东西代替关关,只要刺进洞里往上扳即可。什么东西呢? 就是太空笔。后来也如艾德林所料,太空笔成功扳动了返程火箭,两名太空人顺利回到地球。

这故事传开后,保罗费雪认为是他自费研发的费雪太空笔救了2名太空人,也拿当作广告宣传。但是很多年后,艾德林接受访谈时才说,那支带他们回家的太空笔,是Duro公司的签字笔。

费雪太空原子笔至今仍在使用,但如今国际太空站上的太空人有更多选择,包括各种颜色的签字笔,以及自动铅笔。

刚才不是说铅笔芯容易断裂吗?但技术已经进步,国际太空站上的过滤系统,可以非常有效地清除潜在危险的碎片。 我们确实生活在一个美好的未来。