 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
Для письма в космосе использовалось несколько инструментов , в том числе разные типы карандашей и ручек . Некоторые из них были неизмененными версиями обычных пишущих инструментов; другие были изобретены специально для решения проблем с письмом в условиях космоса .
Распространенное заблуждение гласит, что, столкнувшись с тем фактом, что шариковые ручки не могут писать в условиях невесомости, космическая ручка Fisher была изобретена в результате ненужных затрат на миллионы долларов со стороны НАСА , когда Советский Союз взял более простой и дешевый способ использования карандашей. На самом деле космическая ручка была независимо разработана Полом К. Фишером, основателем компании Fisher Pen Company, на 1 миллион долларов собственных средств. [1] [2] [3] [4] НАСА протестировало и одобрило ручку для использования в космосе, затем приобрело 400 ручек по 6 долларов за ручку. [5] Советский Союз впоследствии также приобрел космическую ручку для своих космических полетов « Союз» .
Когда практически все надписи в пространстве, предназначенные для постоянной записи (например, журналы, подробности и результаты научных экспериментов), являются электронными, обсуждение пишущих инструментов в космосе носит несколько академический характер: печатные копии выпускаются нечасто, начиная с 2019 года. Используемые ноутбуки ( по состоянию на 2012 год IBM / Lenovo ThinkPads) нуждаются в настройке для использования в пространстве, например, для защиты от излучения, тепла и огня. [6]
Требования к письму [ править ]
Космический учет в сравнении с наземным представляет несколько серьезных проблем:
Контроль загрязнения [ править ]
Как и в случае с подводными лодками до них, космические капсулы представляют собой замкнутую среду, к которой предъявляются строгие требования по загрязнению. Поступающие материалы проверяются на наличие угроз миссии. Любое осыпание, в том числе дерево, графит, пары и капли чернил, могут стать риском. В случае капсулы с экипажем гораздо меньший объем рециркуляции в сочетании с микрогравитацией и еще большей сложностью пополнения запасов делают эти требования еще более важными.
Выбросы древесной стружки, графитовой пыли, сломанных графитовых наконечников и чернильных смесей представляют собой опасную опасность для полета. Недостаток силы тяжести заставляет предметы дрейфовать даже при фильтрации воздуха. Любой проводящий материал представляет угрозу для электроники, включая электромеханические переключатели, используемые во время ранних пилотируемых космических программ. Непроводящие частицы также могут препятствовать контактам переключателя, например нормально разомкнутым и вращающимся механизмам. Дрейфующие частицы представляют опасность для глаз (и, в меньшей степени, опасность вдыхания), что может поставить под угрозу выполнение критической процедуры. Персонал может надевать защитное снаряжение, но и наземный, и летный экипаж более удобен и продуктивен «без рукавов ». Пол С. Фишер из Fisher Pen Company рассказывает, что карандаши «слишком опасны для использования в космосе». [7]
Еще до Аполлона 1 огня , то кабина экипажа СМ была рассмотрена для опасных материалов , таких как бумага, липучки, и даже низкотемпературных пластики. Директива была издана, но не соблюдалась. В сочетании с высоким содержанием кислорода кабина Apollo 1 загорелась за секунды, погибли все три члена экипажа.
Космонавт Анатолий Соловьев летал с космическими ручками, начиная с 80-х годов, и заявляет, что «грифель карандаша ломается ... и не годится для космической капсулы; очень опасно иметь частицы металлического свинца в невесомости». [8]
Гарантия выполнения миссии и записи о качестве [ править ]
Строгие требования к документации сопровождают все настолько сложное, как крупномасштабная аэрокосмическая демонстрация, не говоря уже о космических полетах с экипажем. Записи по обеспечению качества документируют отдельные части и экземпляры процедур для отклонений. Низкая производительность и скорость полета обычно приводят к большой дисперсии; большинство космических аппаратов (не говоря уже об отдельных космических аппаратах) летают так редко, что их считают экспериментальными самолетами . В сочетании с жесткими требованиями к весу для орбитальных и дальних космических полетов требования к контролю качества становятся высокими. Записи управления изменениями отслеживают эволюцию оборудования и процедур, начиная с наземных испытаний и начальных полетов , с внесением необходимых исправленийпересмотр и обновления в среднем возрасте, а также сохранение инженерных знаний для последующих программ и любые расследования инцидентов .
Когда полет также преследует научные или технические цели, низкокачественные данные могут напрямую повлиять на успех миссии.
Столкнувшись с этими требованиями, карандаши или другие непостоянные методы ведения учета неудовлетворительны. Акт принятия постоянной, высокая целостность документации сам отпугивает кладжи~d , обходные пути , и « идет лихорадку ». Расследование «Аполлона-1» выявило недостатки процедур и качества изготовления во многих областях, вплоть до процедур на планшете.
Давление и температура [ править ]
На уровне моря температура смягчается плотной атмосферой. Когда давление воздуха падает, температура может резко колебаться. Многие ранние миссии с экипажем работали при давлении ниже стандартного, чтобы уменьшить нагрузки (и, следовательно, массу) своих капсул . У многих не было отдельных воздушных шлюзов, вместо этого иногда вся кабина подвергалась сильному вакууму. Низкое давление также усугубляет проблемы загрязнения, поскольку вещества, приемлемые в стандартных условиях, могут начать выделять газ при более низком давлении или более высоких температурах. В то время как космический корабль «Союз» имел расчетное давление 14,7 фунтов на квадратный дюйм (101 кПа) и мог использовать свой орбитальный модуль в качестве шлюза, орбитальный модуль будет удален для запланированных полетов на Луну.. В любом случае ручка, нечувствительная к давлению и температуре, устранит проблему (включая случайную разгерметизацию), обеспечит запас и позволит вести запись во время работы вне корабля.
Пишущие инструменты [ править ]
Карандаш [ править ]
Хотя графит считается опасным материалом в космосе, потому что он горит и проводит электричество, два факта снижают риски:
- Графит в карандашах смешивается с глиной во время изготовления «грифеля», чтобы помочь сохранить его форму, и будет гореть только при температуре выше 1000 ° C (1832 ° F). [9]
- Количество частиц графита, фактически образующихся при случайном письме, было бы слишком маленьким, чтобы представлять опасность поражения электрическим током.
Деревянный карандаш используется для записи на НАСА и советских космических программ с самого начала. Он простой, без движущихся частей, кроме точилки . Механический карандаш был использован НАСА , начиная с 1960 - х годах программы Gemini . Его можно сделать шириной с перчатки космонавта, но при этом сохранить свой легкий вес. Нет деревянных деталей, которые могли бы воспламениться и создать пыль. Однако грифель карандаша по-прежнему создает графитовую пыль, которая проводит электричество.
Жирные карандаши на пластиковых грифелях использовались советской космической программой в качестве ранней замены деревянных карандашей. Это просто, без движущихся частей. При необходимости бумажный кожух снимается. Недостатком является необходимость утилизации бумажной обертки. Написание жирным карандашом также не так прочно, как чернила на бумаге.
Ручка [ править ]
Шариковые ручки использовались советскими, а затем и российскими космическими программами в качестве замены жирных карандашей, а также в НАСА и ЕКА. [10] Ручки дешевы и используют бумагу (которая легко доступна), а письмо, выполненное пером, более долговечно, чем при использовании графитовых карандашей и жирных карандашей, что делает шариковую ручку более подходящей для журналов и научных записных книжек . Однако чернила несмываемые и в зависимости от состава подвержены дегазации и колебаниям температуры .
Фломастеры использовались астронавтами НАСА в миссиях Аполлона . Однако инструменты на основе фитиля рассчитаны на низкую вязкость и, следовательно, на рабочую температуру и давление.
Космическая ручка Фишера [ править ]
Fisher Space Pen представляет собой газ , заряженный шариковой ручкой , что является надежным и работает в более широком разнообразии условий, таких , как нулевой гравитации , вакуума и экстремальных температур. Его тиксотропные чернила и картридж без вентиляции не выделяют значительного пара при обычных температурах и низких давлениях. Чернила вытесняются сжатым азотом под давлением около 35 фунтов на квадратный дюйм (240 кПа), и они функционируют на высоте до 12 500 футов (3800 м) и при температурах от -30 до 250 ° F (-34- 121 ° С). Однако это дороже, чем вышеупомянутые альтернативы. Он был использован как НАСА и советских / российских космонавтов на Аполлона , Шаттл , Мир , [11]и миссии МКС .
Ссылки [ править ]
- ^ "Fisher Space Pen - Наша история" Проверено 4 февраля 2019 г.
- ^ "Это правда, что НАСА потратило тысячи долларов на разработку космической ручки, а русские просто взяли карандаш?" . Physics.org . Проверено 2 ноября 2012 года .
- ^ "Космическая ручка Фишера" . Стив Гарбер, куратор истории NASA . Проверено 2 января 2017 .
- ^ "Космонавт Алексей Леонов тестирует свою первую космическую ручку Fisher в 1968 году" . Проверено 4 октября 2013 года .
- ^ «НАСА - Космическая ручка Фишера» Проверено 4 февраля 2019 г.
- ^ "Какие ноутбуки используют космонавты МКС?" . Обмен стеком по исследованию космоса . Проверено 11 июня 2020 .
- ^ "История космического пера" . Проверено 4 октября 2013 года .
- ^ "Только FAQ Мэм" . Архивировано из оригинала на 4 октября 2013 года . Проверено 4 октября 2013 года .
- ^ "тепло - Какая температура требуется для сжигания графита грифеля карандаша?" . Обмен химического стека . Проверено 11 июня 2020 .
- ^ "Дневник Педро Дуке из космоса" . www.esa.int . Проверено 31 октября 2020 .
- ^ «... И сегодня: Космонавты МИР используют космические ручки Fisher для своих письменных нужд» . Архивировано из оригинала на 2007-11-18 . Проверено 4 октября 2013 года .
- Кертин, Сиара (20 декабря 2006 г.). «Факт или вымысел ?: НАСА потратило миллионы на разработку ручки, которая могла бы писать в космосе, тогда как советские космонавты использовали карандаш» . Scientific American . Проверено 25 сентября 2008 .
- Дуке, Педро (23 октября 2003 г.). «Дневник из космоса» . ЕКА . Проверено 25 сентября 2008 .
- Джонс, Эрик М. (11 августа 2008 г.). «Библиотека изображений Аполлона 11: карты / изображения посадочной площадки» . Проверено 25 сентября 2008 .
