Чем пишут в космосе? Космические ручки Space Pen.

— Правда ли, что Цукерман выиграл в лотерею миллион?
— Правда! Только не Цукерман, а Сахарович, не в лотерею, а в покер, не миллион, а три рубля, не выиграл, а проиграл.

Почему-то этот анекдотик вспоминается, когда читаешь в сотый раз перепечатанную веселую байку, как тупые специалисты NASA потратили два миллиона долларов на разработку специальной авторучки для писания в невесомости, а советские космонавты догадались, что можно писать карандашами.
Тут рассказчик (возможно, даже юморист Задорнов) просто ухохатывается от того, какие же они там тупые и зажравшиеся, и какие наши простые и находчивые. Слушатели тоже ужасно довольны.

Спору нет, история замечательная.
Но в ней, как в истории с выигрышем миллиона в лотерею, есть некоторые неточности.

Прежде всего, карандаши в невесомости неприменимы , потому что стружки и грифельная крошка не ссыпаются в мусор, а плавают по кабине, чем создают немалую опасность: их можно вдохнуть, они могут залететь в глаз, в тонкий прибор и т. д. Кроме того, карандаш состоит из дерева и графита — чрезвычайно горючих материалов, что в условиях замкнутого пространства, наполненного кислородом, очень нежелательно.

В начальный период освоения космоса, когда фломастеров еще не было, единственной возможностью было использование шариковых авторучек. Однако и они не работают в невесомости.
Частный предприниматель Поль Фишер (Paul C. Fisher) и его фирма Fisher Pen Company вложили миллион долларов (своих денег, а не средств NASA) в разработку того, что теперь известно как «космическая ручка Фишера». Устройством, запатентованным в 1965 г., можно писать, находясь вверх ногами, при температуре от -45 °C до +200 °C, и даже под водой. В ручке Фишера для работы в отсутствие силы тяжести чернила залиты в картридж, заполненный азотом под давлением 2,5 атм. — в 2,5 раза выше давления земной атмосферы на уровне моря. Это давление подает чернила к кончику ручки, где находится шарик из карбида вольфрама. Сами чернила похожи на плотный гель, они не окисляются и не высыхают.

Фишер предложил свое изобретение NASA. После испытаний в феврале 1968 г. NASA заказало 400 антигравитационных шариковых изделий Фишера для лунной программы «Аполлон».
Через год Советский Союз заказал Фишеру 100 ручек и 1000 картриджей к ним для использования на кораблях «Союз». Сообщившее об этом международное агентство «Юнайтед Пресс» отметило, что и NASA, и Советское космическое агентство при массовой закупке получили 40-процентную скидку: вместо $ 3,98 (себестоимость) за штуку они заплатили по $ 2,39. Так что потрачены были отнюдь не миллионы.
Ручка Фишера использовалась и на американском Шаттле, и на российской станции «Мир». Сейчас любой землянин может приобрести такую ручку за $ 50.

Интересно, что советским изобретателем М. И. Клевцовым также была разработана аналогичная шариковая авторучка, в которую паста подается к шарику при помощи поршня, вмонтированного в герметический стержень с пастой, куда накачан азот под давлением. Но из-за тупости и медлительности чиновников Министерства приборостроения, в ведении которого были заводы-изготовители авторучек, в США успели раньше. Там авторучка запатентована и изготавливается массовым тиражом, давно окупившим затраты на ее разработку.

Жалко расставаться с такой красивой, такой приятной историей про ручку за миллион и карандаш за копейку, но… вспомним анекдот: и не миллион, а три бакса, и не NASA, а частный предприниматель, и карандаш в космосе не годится, и для наших космонавты покупали эти ручки в США, да еще и наш изобретатель придумал их раньше американцев — но не сумели внедрить в производство…

А так все правда — хороший был анекдот.

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».
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.

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.

Которая гласит, что «NASA пришлось потратить несколько миллионов долларов на разработку специальной ручки, которая может писать в космосе. А тем временем русские, со свойственной им смекалкой, использовали простые карандаши». Но это не совсем так. До второй половины 1960-х американские астронавты использовали для записей фломастеры, либо механические карандаши, а советские космонавты - масляные карандаши. Однако у них были и свои недостатки. Во-первых, в условиях невесомости в случае поломки, мелкие детали могли причинить вред человеку, а во-вторых, для изготовления использовались легковоспламеняющиеся по своему характеру материалы.

В те же 60-е годы американский изобретатель и предприниматель Пол Фишер и его фирма Fisher Space Pen Company вложили миллион долларов в разработку того, что теперь известно как «космическая Фишера». Устройством, запатентованным в 1965 г., можно писать, находясь вверх ногами, при температуре от -45 °C до +200 °C, и даже под водой.

Легендарные ручки Fisher Space Pen - AG7-40


Легендарные ручки Fisher Space Pen - 375 bullet

В 1968 году Фишер предложил NASA опробовать его изобретение. После этого AG7 Space Pen была принята американским и советским (впоследствии и российским) космическими агентствами для дальнейшего использования.

Сегодня компания Fisher Space Pen изготавливает ручки, как для космонавтов, так и для обычных людей. Каждый землянин может их купить — стоимость от 25 до 60 долларов. Самая дорогая их ручка – посвящена 40 годовщине легендарной высадки на луне командой астронавтов Apollo 11.

Для большего привлечения покупателей, они даже развернули рекламную кампанию «Fisher Space Pen», которая попала на адме.ру.


Интересно, что советским изобретателем М.И. Клевцовым также была разработана аналогичная шариковая авторучка. Но из-за медлительности чиновников Министерства приборостроения, в ведении которого были заводы-изготовители авторучек, в США успели раньше. Там авторучка запатентована и изготавливается массовым тиражом, давно окупившим затраты на ее разработку.

---
Продажа пенобетонных блоков на выгодных условиях для тех, кто решил построить дом.

Представить, что космос – пространство, в котором просто нет силы тяжести, обывателю достаточно сложно. Возможно поэтому и укрепились на уровне представления о концепции космоса факты из любимых фильмов о межгалактических приключениях. Мы собрали 10-ку фактов, которые позволят развеять навязанные Голливудом стереотипы о космосе.

Миф 1. В космосе слышны звуки



На Земле благодаря атмосфере любые объекты связаны друг с другом относительно плотной средой. Эволюция создала способ сбора и интерпретации вибрации воздуха или жидкости вокруг, что позволяет получать полезную информацию об окружающем мире. В космосе нет ни атмосферы, ни жидкости, через которую проходили бы вибрационные волны. А значит и звука быть не может. Звуки работающих двигателей и взрывов – это всего лишь выдумка режиссёров.

Миф 2. В космосе мгновенно замерзаешь


Да, в космосе теоретически очень холодно, но теплообмен происходит только через физическое взаимодействие частиц. При отсутствии вокруг частиц, способных «впитать» температуру тела, охлаждается оно в открытом космосе очень медленно. Человек быстрее задохнётся в космосе, чем замёрзнет насмерть.

Миф 3. В космосе можно разгоняться бесконечно


Некоторые считают, что без сопротивления воздуха или силы тяжести, постепенно ускоряющиеся объекты могут достичь почти бесконечной скорости. На самом деле проблема в подобном разгоне заключается в отсутствии источника топлива, который может служить бесконечно.

Миф 4. В космосе есть пожары и взрывы


Огонь – это реакция горения газов в воздухе. Без воздуха нет и горения. Максимум, что можно увидеть в космосе - вспышку, которая будет "питаться" воздухом из космического корабля.


В США рассказывают, что в то время, как NASA потратила миллионы долларов и годы на изобретение ручки, способной писать в невесомости, советские космонавты пользовались графитовыми карандашами. Но стоит вспомнить о том, что на Земле крошечные стружки графита, оставляемые карандашом, оседают на бумаге или падают на землю, а на орбите они парили бы в невесомости и всасывались в системы рециркуляции воздуха. В результате космонавты дышали бы графитом, а это недопустимо.

Миф 6. На поверхности Марса можно взорваться от внутреннего давления или задохнуться


Поскольку Марс имеет очень разреженную атмосферу, человек там, безусловно, задохнётся. А вот взорваться невозможно, поскольку внутреннего давления человека для этого просто недостаточно. Были зафиксированы даже случаи разгерметизации скафандров в космосе, и ничего подобного не произошло.

Миф 7. Астронавты летают вокруг кораблей на реактивных ранцах


Несмотря на то, что с помощью сжатого воздуха действительно можно маневрировать, ранцы обычно не используются так, как это изображается в фильмах. На практике, ранцы предназначены для использования только в случае, если астронавт случайно отплывет от корабля на небезопасное расстояние. Кроме того, без использования больших специальных рюкзаков со сжатым воздухом далеко на ранце не улетишь.

Миф 8. Через пояс астероидов пролететь очень сложно


Фильмы породили очень распространенное заблуждение о поясах астероидов. Да, в них очень большая плотность, но только по космическим меркам: полукилометровые глыбы летают на расстоянии сотен тысяч километров друг от друга.

Миф 9. Существует "Темная сторона Луны"


Тот факт, что земляне никогда не видят обратную сторону Луны, не означает, что она никогда не получает солнечного света. Поскольку Земля вращается вокруг Солнца, а Луна вокруг Земли, и каждая часть Луны освещается Солнцем. Просто Луна всегда повернута к Земле одной стороной.

Миф 10. В космосе астронавты находятся в полной невесомости


Часто говорят о возможных медицинских последствиях жизни в "нулевой гравитации", но реальность такова, что ни один человек никогда действительно не был в невесомости. Стоит только вспомнить, что никто и никогда не был дальше Луны, а Луна входит в гравитационное поле Земли. Именно гравитация позволяет космонавтам "плавать".

Но всё таки открыты сегодня далеко не все тайны космоса. В одном из предыдущих обзоров мы рассказывали про .