Космические ручки Space Pen

2 года назад

«Честно» стырил с сайта warandpeace.ru

The Russians Didnt Just Use Pencils in Space

BY CHRIS HIGGINS

Старая городская легенда говорит об этом так: Во время космической гонки 1960-х годов, НАСА потратило миллионы долларов на создание необычной «космической ручки», которую можно было использовать в невесомости…, а Советы просто писали карандашом. Эта история находит отклик у нас, потому что НАСА действительно тратило кучу денег на письменные принадлежности для космоса, в 1965 г. они, по словам историков НАСА, платили 128$ за механический карандаш (для справки, у карандашей была высокопрочная внешняя оболочка, но пишущая начинка была самым обычным механическим карандашом). Кажется логичным, что бережливые Советы применили более простое, более умное решение. Но история о финансируемом [американским] правительством создании космической ручки и Советах, использовавших вместо ручки карандаши, это только легенда — обе космонавтики использовали Fisher Space Pen (Космическую ручку Фишера), и никто ничего не платил за её создание. Давайте углубимся в реальную историю.

Почему обычные шариковые ручки не работают в космосе?

В традиционной шариковой ручке, чтобы доставить чернила из резервуара на шарик, и, в конечном счете, на бумагу, нужна сила тяжести. Но при её отсутствии, чернила просто не “идут” к шарику, они свободно плавают в резервуаре (тонкая трубочка из прозрачного пластика, которую можно видеть в любой шариковой ручке). Поэтому традиционные шариковые ручки не пишут “вверх ногами” и часто не пишут на вертикальных поверхностях — чернила просто теряют контакт с шариком.

Почему бы не использовать карандаш?

До того как появилась “космическая ручка”, американцы и Советы на самом деле использовали карандаши в космосе. Американцы предпочли механические карандаши, которыми можно было проводить тонкие линии, но представляли опасность, когда ломался кончик графитового стержня (а если вы когда-либо использовали механический карандаш, вы знаете, что это происходит очень часто). Кусочек графита, плавающий внутри космической капсулы, мог попасть в чей-то глаз, или даже внутрь оборудования или электроники, вызвав замыкание или другие проблемы. А если что и нужно было Хьюстону меньше всего, так это сообщения астронавтов о проблемах.

Советская космонавтика использовала восковые карандаши, у которых нет проблем с разрушением стержня, а если для письма понадобилась большая его длина, то космонавты просто снимали ещё один слой бумаги. Проблема с восковым карандашом состоит в том, что пишет он неточно и неясно — сильно похоже на письмо мелком. Мусор — обрывки и клочки бумаги, плавающие внутри капсулы Союза, были почти столь же раздражающими как частицы графита, плавающие внутри капсулы Аполлона.

Решающий довод против карандашей имеет отношение к огню. Как все мы узнали после ужасного пожара на Аполлоне 1, любой воспламеняющийся материал в среде состоящей из чистого кислорода представляет собой опасность. После этой трагедии НАСА стремилось минимизировать использование воспламеняющихся материалов в космических капсулах — а любой тип карандаша (традиционный, механический, или восковый) включал в себя некоторый объем огнеопасного материала, даже если это был просто графит.

“Космическая ручка Фишера” (The Fisher Space Pen)

В 1965 инженер Пол К. Фишер запатентовал новую конструкцию ручки, которая изменила все. Его Fisher Pen Company, по сообщениям, потратила $1 миллион своих собственных денег, чтобы создать то, что сначала назвали «Антигравитационной» Космической Ручкой, а позже просто — «Космической Ручкой». Фишер, как оказалось, оформил свое изобретение как раз в то время, когда у НАСА были проблемы карандашом за 128$, и, таким образом, Фишер извлек выгоду из негативных отзывов в прессе и представил свою сверхпрочную ручку как очевидное решение. И это сработало.

“Космическая ручка Фишера” имела ряд технологических решений, делавшую её подходящей для использования не только в космосе, но и в других сложных условиях. Самой большой инновацией был резервуар для чернил —в герметизированной капсуле был заключен азот под давлением, это позволяло ручке писать вверх тормашками, в невесомости, в вакууме, или даже под водой. Азот был отделен от чернил плавающим барьером, который служил, чтобы держать чернила у пишущего конца капсулы. Сами чернила также отличались от типичных материалов; они имели очень вязкую консистенцию, которая препятствовала испарению и сохраняла чернила в стабильном состоянии, до тех пор пока пишущий шарик не начнет двигаться, как только он начинал двигаться, в этой точке чернила превращались в типичную жидкость.

Чтобы сбалансировать поток находящихся под давлением чернил, и предотвратить утечки, Фишер применил изготовленные с высокой точностью пишущие шарики из карбида вольфрама. Ручки были сделаны полностью металла за исключением чернил, температура вспышки у которых, по сообщениям, была 200 В° C — достаточно, чтобы отвечать строгим требованиям НАСА по воспламеняемости.

В 1965 году Фишер представил образцы “космической ручки” НАСА. НАСА протестировало ручку, чтобы проверить заявленные Фишером свойства, и, в конечном счете, одобрило более позднюю версию ручки для использования начиная с 1967 года. Желая избежать скандала подобного более раннему — об оплате чрезмерных сумм за карандаши, НАСА [потребовало и] получило оптовую скидку на ручки, заплатив, по сообщениям, всего 2.39$ за ручку при заказе 400 единиц в 1968 г. Советское космическое агентство также купило 100 ручек. Астронавты НАСА начали использовать Космическую Ручку на Аполлоне 7 в 1968 г. К 1969 году и американская и советская космические программы использовали “Космическую ручку Фишера” в космосе — и Фишер растрезвонил на весь мир об этом маркетинговом успехе его ручки, успехе который продолжается и по сей день. (Среди других необычных успехов можно назвать то что “космическая ручка” использовалась на российской космической станции Мир в середине 1990-х для продвижения на QVC как первого продукта, «проданного из космоса»).

ОбразАксессуарыКосмические ручки Space Pen

Многие наверняка слышали историю о том, как NASA потратило 1 миллион $ на создание ручки для ведения записей в невесомости, а известные своей смекалкой русские просто взяли на орбиту обычный карандаш. На самом деле это нечто среднее между анекдотом и городской легендой. «Космическая ручка» действительно существует, и создали ее американцы, но было все совершенно не так, как рассказывал со сцены сатирик Михаил Задорнов.

Почему для космоса нужны особые письменные принадлежности

Чтобы обычная шариковая ручка писала, ей необходима сила тяжести. Чернила представляют собой вязкую жидкость, которая стекает на находящийся в нижней точке металлический шарик. Описанный принцип легко проверяется – ручка очень плохо пишет на стене, и тем более на потолке. Для нормальной работы ее нужно держать вертикально шариком вниз.

Запускаемые США астронавты до 1967 года пользовались фломастерами или механическими карандашами. Последние создавались из пишущего узла от обычного карандаша и выполненного на заказ легкого и прочного металлического корпуса. Такие карандаши делались небольшими сериями, поэтому каждый из них стоил около 100 $.

В Советском Союзе пошли по своему пути. Наши космонавты действительно пользовались карандашами, но не простыми, а восковыми. Графитовые пишущие приборы оказались опасны для использования на космическом корабле. Во-первых, они становятся источником мелких обломков, которые не падают на пол, а постоянно циркулируют в воздухе. Во-вторых, графит образует токопроводящую пыль, которая тоже крайне нежелательна на напичканной электроникой орбитальной станции.

Космическая ручка Фишера

Сегодня нам сложно представить, насколько сильно человечество в 1960-е годы было воодушевлено успехами космических программ СССР и США. После выхода в космос и полета на Луну многие считали, что они успеют стать свидетелями и куда более серьезных свершений вроде межпланетных перелетов. Энтузиасты в разных сферах тоже захотели сделать космос областью приложения своих усилий. В их числе оказался и американский изобретатель и предприниматель Пол Фишер. Он разработал шариковую ручку, нормально работающую в условиях невесомости, которой в дальнейшем пользовались и астронавты из США, и космонавты из СССР (а затем и из России).

Для разработки и продажи своих ручек изобретатель основал компанию Fisher Spacepen Co., которая была зарегистрирована в городе Боулдер-Сити, штат Невада. Вопреки распространенному мифу, NASA Фишеру никаких средств на разработку не выделяло. Вся его работа велась исключительно в порядке частной инициативы, без субсидий со стороны государства и связанных с космической отраслью организаций.

Из названия компании нетрудно догадаться, что ручка Фишера получила звучное название Space Pen. Она известна также как Zero Gravity Pen, что переводится как «ручка невесомости». Когда пишущее устройство было готово, изобретатель предложил NASA опробовать его. После тестирования модель AG7 Space Pen начала использоваться американским и советским космическими агентствами.

В том числе, ручками Фишера оснащались корабли программы «Аполлон», целью которой была пилотируемая высадка на Луну. В тот момент средняя стоимость пишущего прибора составляла 6 $. Основной заработок изобретателю давали, конечно же, не продажи ручек космическим корпорациям. Это была отличная возможность продвижения своего продукта, который в куда больших количествах продавался для решения вполне земных задач и в качестве сувениров.

Особенности Space Pen

Ручкам Фишера для работы не требуется сила тяжести потому, что их чернила помещаются в специальный картридж и находятся под давлением. Создатель уверяет, что его прибор пишет не только в невесомости, но и под водой, под любым углом, на жирной и мокрой бумаге, а также в условиях экстремальных температур. При таких качествах Space Pen помимо космоса нашли себе применение, к примеру, у егерей и путешественников, а также других людей, которым требуется что-то писать, находясь вдали от цивилизации.

В ручке Фишера пишущий шарик делается из карбида вольфрама и очень точно устанавливается для исключения протекания. Ее картридж наполняется особыми тиксотропными чернилами, которые в обычном состоянии остаются твердыми и разжижаются только при письме. Для их выдавливания используется сжатый азот, находящийся внутри устройства под давлением примерно 2,4 атмосферы.

В картридже чернила и сжатый газ разделяются скользящим поплавком. Еще одно утверждение производителя гласит, что Space Pen можно написать текста втрое больше в сравнении с простой шариковой ручкой. Даже если это не так, спрос на «космическую ручку» не слишком пострадает. Все-таки ее приобретают для того, чтобы делать записи в экстремальных условиях, а не для написания черновиков романов.

В условиях земной атмосферы Space Pen сохраняет работоспособность на высоте до 3810 метров, а также в температурном диапазоне -35ºC…+120ºC. Заявленный срок ее службы составляет 100 лет.

Приобрести различные модели Space Pen обычные люди могут и сегодня, причем по вполне «земной» стоимости. Поставляются такие ручки в приятном кейсе, что делает их хорошим подарком или сувениром.

Хотя у нас и цифровой век на улице, да и хабр посвящен IT, но многим еще достаточно часто приходится писать на бумаге — потому считаю, что ручку тоже можно считать гэджетом. 🙂 Думаю, что многие помнят байку про то, как американцы потратили миллион долларов на ручку для письма в невесомости. Правда мало кто знает, что, хотя русские и писали карандашами, после изобретения ручки они купили у американцев сотню таких.

Теория

Сама технология, используемая в ручках, несложная — чернила подаются под давлением сжатого газа, находящегося в верхней части стержня. Заявляют работу при температурах от -35º до +120º, под водой, в невесомости, под любым углом.

Практика

Фактически, чтобы приобщиться к космическим технологиям, не обязательно покупать ручку — можно просто купить стержень и воткнуть его в ваш «Паркер», к примеру — в комплекте идет переходник. Но я решил быть последовательным, да и дизайн ручек мне понравился, потому взял space pen. Сразу тратиться на «пожизненную» ручку меня загрызла жаба, потому купил подешевле — Bullet Space Pen. И цена небольшая, и дизайн мне понравился. Ручка идет в небольшом футляре, где, кроме ручки находится флаер с историей и принципом работы. Фото выше — не моё, свой футляр я уже куда-то засунул. Он, кстати, был непрозрачный, черного цвета. Но оформлено всё было неплохо, потому, думаю, такая ручка может рассматриваться как один из вариантов идеального подарка (когда неясно, что дарить, но дарить надо). В «сложенном» состоянии ручка небольшая: В рабочем — удобной длины для письма (колпачок снимается и надевается на обратную сторону ручки, увеличивая её длину): В плане использования — обычная шариковая ручка, диаметр шарика от 0,9 мм (fine) до 1,3 мм (bold). Кто привык к гелевым ручкам, линии будут казаться толстыми (у гелевых обычно 0,5 мм диаметр шарика). В экстремальных условиях не проверял — ибо кратковременно в них может работать и обычная ручка, а сидеть и несколько часов писать что-то при -35 градусах под водой в невесомости — ну его нафиг. 🙂 Небольшой видео ролик — письмо сквозь разные жидкости: Сквозь воду обычная шариковая ручка не пишет. Гелевая пишет. Бонус — работает как емкостной стилус, причем не из самых плохих в плане удобства использования (насколько это вообще применимо к емкостным стилусам :)). Но ручка всё же металлическая, потому часто пользоваться ей в данном качестве не рекомендую, можно поцарапать экран.

Заслуживающие внимания ручки:

Серия Bullet Space Pen

www.spacepen.com/bullet.aspx Интересный дизайн (в сложенном виде часто интересуются «а что это у вас?»), много вариантов исполнения. Мой вариант зовется «Brushed Chrome».

AG7 — Original Astronaut Space Pen

www.spacepen.com/originalastronautmodels.aspx — та модель, что летала в космос.

Ручки серии Infinium/Mars/Millenium

Особенность их в том, что у них нет стержня, а емкостью для чернил является весь корпус ручки. Заявляют, что чернил должно хватить на всю жизнь пользователя (или на то, чтобы нарисовать линию длинной 30 миль), а если не хватит — бесплатно заправят/заменят. Обзор MARS Space Pen:

Ссылки

Предыдущий обзор: habrahabr.ru/post/92042 (но там померли картинки и нету личных впечатлений — почему я и решился написать свой). Но там чуть больше истории.www.spacepen.com — сайт фирмы, производящей ручки и торгующей ими. При покупке ручки можно заказать гравировку. В Россию доставки нет, потому надо либо покупать на ebay, либо искать российских продавцов (но накрутки у них такие, что лучше уж ebay).Используемые источники:

• https://pikabu.ru/story/legenda_o_kosmicheskoy_ruchke_5296201
• https://stoneforest.ru/look/accessories/kosmicheskie-ruchki-space-pen/
• https://habr.com/post/150926/