美蘇太空競賽的小故事: 太空書寫工具的開發

2002 年,在亞特蘭提斯號太空梭上記事的女太空人梅爾羅伊( Pamela Melroy),她用的就是費雪太空原子筆。如今她已榮升NASA副署長。(圖/NASA)

有一則與美蘇太空競賽的經典故事很有名:當美國太空人第一次離開地球表面,前往失重的太空環境時,他們很快發現地球環境設計的原子筆變得失去效果,於是NASA 花費了數百萬美元,開發了一種可以在微重力環境下有效的原子筆。不久後,NASA收到來自俄羅斯航太局的親切問候:「可以用鉛筆」。

這個故事已經流傳了幾十年,並且經常用在管理學的課程當中,告誡學生不要拘泥於眼前的問題,換個角度思考,將有其他方式變通。這則有趣的故事只有一個大問題:它不是真的。

科學警報(sciencealert)報導,事實上,不管是美國還是蘇聯,最早的太空筆就是鉛筆,畢竟它最便宜。而且NASA確實花了一些錢,研究太空環境原子筆的可行性,但是他們一段時間後就放棄了研發,因爲成本頗高。

然而,鉛筆不是好的選擇,有些東西你不想在太空環境中漂浮,比如鉛筆屑。而且鉛筆的石墨筆芯也可能會折斷,這會帶來危險;易燃木屑與易導電的石墨顆粒在太空船裡漂浮,總是增加危險的事。

費雪太空原子筆的構造與原理,一支市售價大約1060新臺幣。(圖/Fisher Space Pen Classic )

尤其在 1967 年阿波羅 1 號任務,3名太空人因火災喪生後,該事故源自由電器斷路造成電線走火, NASA就更重視安全性了。

原子筆其實也不適合上太空。第一支商業上成功的原子筆於 1945 年問世,但是品質並不好,它經常漏墨,會從圓珠的側邊泄漏。而黏稠的墨水也最好別出現在太空艙裡。

此時,有一家與NASA毫無關係的民營文具公司「費雪」(Fisher Pens)自願的研發太空筆,之後命名爲「費雪太空筆」(Fisher Space Pen),並且在1969年,費雪太空筆跟着阿波羅11號前往月球,日後也成爲太空中最常見的書寫工具。

費雪太空原子筆的原理也很簡單,就是在墨水之後增加氣壓,如此一來,氣壓就會推動墨水往圓珠的方向前進。但是它也有漏墨問題,而且由於後方有氣壓,漏墨漏的比普通原子筆還嚴重。

2010 年,太空人威廉斯( Jeff Williams )在國際太空站上直播。在他身後,可以看到各種書寫工具。(圖/ NASA-ISS)

據費雪公司的創始者保羅C費雪(Paul C. Fisher)所說,爲研發合格的太空原子筆,他投入了數萬美元,而且「修復漏墨的配方還是父親託夢告訴他的」。

費雪在很多場合都說這個故事:「我父親大約兩年前去世了,在那個夢裡,他出現在我面前,並且對我說『保羅,你只要在墨水裡加一點點的松香,就這樣解決漏墨的問題。』等我醒來後,我把這件事告訴了公司的化學家,他們一開始還不相信,但我堅持他們去實驗。」

「三個月後他回來找我,化學家很高興的說真成功了!他使用了百分之二的松香樹脂,效果非常好。即使後有140磅的氣壓,它也沒有泄漏。」

保羅費雪和與2位工程師沙赫特(Friedrich Schächter)和羅許( Erwin Rath)一起完善了太空筆,並於1965 年申請了專利之後,就積極向NASA推銷。經過嚴格測試,證明太空原子筆的性能之後,也就正式購買它們,用於未來的阿波羅任務。費雪太空筆首次上太空,是在1968年的阿波羅 7 號任務。

這就是美國太空筆的真正故事,也大略找到坊間傳說的起源,研發太空原子筆確實花了不少錢,但花的不是NASA預算,而是民間企業自費研發。

另外,即使沒有費雪太空筆,美國太空人也不會無筆可用。早在費雪太空筆出現之前, Duro 鋼筆公司生產的氈尖筆(簽字筆)就是第2代的太空筆;簽字筆以毛細現象在供應墨水,無重力環境同樣可以使用。

事實上,在後續的阿波羅任務期間,費雪太空筆與氈尖筆都被送上太空,這也引發了另一個著名的問題「是哪一支筆拯救了阿波羅11號任務?」

大家知道,阿波羅11 號是第1次正式登月的任務。首位登陸月球的人類是尼爾阿姆斯壯(Neil A Armstrong),第2位是巴茲艾德林(Buzz Aldrin)。當他們結束月球任務,返回登月小艇時,卻發現儀表上啓動返程火箭的開關鈕斷掉了,只留下一個洞,手指也伸不進去。

兩名太空人在狹窄的登月小艇裡找開關找了大約10分鐘,但實在沒有找到。於是艾德林建議,拿個細一點的東西代替關關,只要刺進洞裡往上扳即可。什麼東西呢? 就是太空筆。後來也如艾德林所料,太空筆成功扳動了返程火箭,兩名太空人順利回到地球。

這故事傳開後,保羅費雪認爲是他自費研發的費雪太空筆救了2名太空人,也拿當作廣告宣傳。但是很多年後,艾德林接受訪談時才說,那支帶他們回家的太空筆,是Duro公司的簽字筆。

費雪太空原子筆至今仍在使用,但如今國際太空站上的太空人有更多選擇,包括各種顏色的簽字筆,以及自動鉛筆。

剛纔不是說鉛筆芯容易斷裂嗎?但技術已經進步,國際太空站上的過濾系統,可以非常有效地清除潛在危險的碎片。 我們確實生活在一個美好的未來。