“太空笔”书写飞天梦

来源:科普时报 作者:俞晓辉 2023-10-20 20:30

□ 俞晓辉

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在近日开讲的“天宫课堂”第四课上,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在轨展示介绍了中国空间站梦天实验舱工作生活场景。许多人会好奇,航天员在空间站失重的环境中是如何书写的?今天就给大家介绍一款我国自主研制的“太空笔”。

人们可能会问,我们平常使用的圆珠笔在太空不也能写字吗?不行。在失重的太空,这种笔的笔管内的油墨不会自动流向笔尖。如果你还不相信,可以将纸高高举起,笔尖朝上,模拟太空微重力环境倒着写,这时会发现写一会儿就没有油墨了。

有油墨的圆珠笔不能在太空中书写,那么没有油墨的铅笔总该可以了,那也不行。铅笔笔芯是易导电的石墨,写字时细细的石墨粉会四处漂浮引起电子设备短路发生火灾,甚至导致航天器爆炸,无疑是个潜在的“定时炸弹”。

这样看来,笔芯是太空书写最关键的部位。科研人员研制的这种太空书写笔芯,采用全密封式气压设计,与外部完全隔绝,尾部注入压缩氮气,装入油墨,中间还有一个能够滑动的小圆球将氮气与油墨分开。笔尖采用的是超硬碳化钨,硬度媲美金刚石,牢牢地嵌在笔头,不易掉落。在压缩的氮气助力下,笔芯中浓浓的油墨快速往外冒,这样写字时笔尖与纸张摩擦会产生热量,内部气压失衡,氮气压力就会将油墨挤向笔尖。

普通油墨在不书写时会不由自主地往外冒,而这款太空笔中有着不一般的墨水。它是一种高黏度特制油墨,内部加入了树脂,黏性超强,不易掉色,还能防止墨水从里面跑出来,静止时还能安静躺在笔芯里,像一种黏度很高的果冻状物质,只有在笔尖的圆珠滚动书写时才会化身为墨水。

有了这种独特的笔芯设计和肚子里不一般的墨水,太空笔就可上天入地,倒着写、水中写、油中写,能够适应零下30摄氏度到100摄氏度的气温变化。

这种太空笔是中国自主研发的,是中国航天员的得力助手,更是中国航天事业进步的见证者,未来将不断书写新的太空传奇。

(作者系广东科学中心科普讲解员,第九届全国科普讲解大赛二等奖获得者)