مواد و فناوریهای استفاده شده در قلمهای فضایی: از مداد تا قلم فیشر
آیا تا به حال به این فکر کردهاید که فضانوردان در فضا چگونه میتوانند بنویسند؟ این پرسش در دوران اوج مسابقه فضایی در دهه ۱۹۶۰ برای ناسا و فضانوردان دیگر، یکی از چالشهای بزرگ بود. عملا در موضوع تکنولوزی سفرهای فضایی همه چیز مهم و حساس است از لباس فضانوردان ، اکسیژن مورد نیاز برای تنفس گرفته تا قلم های فضایی ما در این مقاله، داستان جالب پیدایش قلم فضایی، تکنولوژیهای منحصر بهفرد آن و مواد استفادهشده در ساخت آن را بررسی میکنیم.
تاریخچه قلم فضایی: از مداد تا قلم فیشر
در دهه ۱۹۶۰، ناسا و فضانوردان شوروی با مشکل بزرگ نوشتن در فضا مواجه بودند. در این زمان، خودکارها در شرایط بیوزنی و گرانش صفر قادر به کار کردن نبودند. بنابراین، فضانوردان از مداد استفاده میکردند، اما مدادها مشکلات خاص خود را داشتند. نوکهای مداد به راحتی شکسته و پوستهپوسته میشدند و این خطر آسیب رساندن به تجهیزات حساس فضایی را ایجاد میکردند. علاوه بر این، مدادها قابل اشتعال بودند، که پس از حادثه آتشسوزی در آپولو ۱، ناسا به دنبال یک جایگزین ایمن بود.
در نتیجه، در سال ۱۹۶۵، پل سی فیشر از شرکت فیشر یک میلیون دلار سرمایهگذاری کرد تا قلمی بسازد که بتواند در شرایط بدون جاذبه، دمای بسیار پایین یا بسیار بالا و حتی در زیر آب کار کند. نتیجه این تلاشها، پیدایش “قلم فضایی فیشر” بود.
فناوری قلم فیشر: نوآوری در شرایط بیوزنی
فیشر برای عملکرد در فضا، فناوری پیشرفتهای توسعه داد. برخلاف خودکارهای معمولی که به گرانش برای جریان جوهر نیاز دارند، قلم فیشر از فشار نیتروژن برای هدایت جوهر استفاده میکند. این فشار به جوهر اجازه میدهد تا به سمت نوک قلم حرکت کند. همچنین، جوهر قلم فیشر نوعی ژل است که در هنگام حرکت توپ نوک قلم به مایع تبدیل میشود، بدون اینکه خطر تبخیر یا اکسید شدن داشته باشد.
این قلم میتواند در دماهای بسیار پایین (تا منفی ۵۰ درجه فارنهایت) یا دمای بسیار بالا (تا ۴۰۰ درجه فارنهایت) عمل کند. علاوه بر این، فیشر تضمین کرده است که قلم در شرایط مختلف، از جمله در زیر آب، همچنان قادر به نوشتن باشد. این ویژگیها قلم فضایی را به ابزاری ضروری برای فضانوردان تبدیل کرد.
ساختار و مواد استفادهشده در قلم فضایی
ساختار قلم فضایی فیشر بسیار پیچیده و با دقت بالا طراحی شده است. نوک قلم از فولاد زنگنزن ساخته شده و در سر آن یک توپ کاربید تنگستن قرار دارد که با دقت بالایی ماشینکاری شده است. کارتریج قلم از برنج ساخته شده و در پشت آن یک توپ پلاستیکی سفید قرار دارد که فشار نیتروژن را نگه میدارد. این طراحی به قلم اجازه میدهد تا در شرایط مختلف، حتی در فضا، کار کند.
بدنه قلمها معمولاً از دو قطعه برنجی آبکاریشده با کروم ساخته میشود که بین آنها یک اورینگ سیلیکونی قرار دارد. این ساختار باعث میشود قلم در برابر شرایط سخت مقاوم باشد. همچنین، برای راحتی استفاده، گیره قلم از فولاد فنر ساخته شده و توسط کروم آبکاری میشود.
قلم فضایی فیشر در مأموریتهای فضایی
از فوریه ۱۹۶۸، ناسا ۴۰۰ قلم فضایی فیشر را برای استفاده در برنامههای فضایی خود، از جمله برنامه آپولو، سفارش داد. فضانوردان از این قلمها نه تنها برای نوشتن در شرایط بیوزنی استفاده کردند، بلکه در مواقع اضطراری نیز از آنها بهره بردند. به عنوان مثال، فضانوردان آپولو ۱۱ از قلم فیشر برای تعمیر یک کلید بازوی شکسته استفاده کردند که امکان بازگشت آنها به زمین را فراهم کرد.
اتحاد جماهیر شوروی نیز به سرعت از این تکنولوژی بهرهبرداری کرد و در سال ۱۹۶۹، ۱۰۰ قلم و ۱۰۰۰ کارتریج جوهر را برای استفاده در مأموریتهای فضایی سایوز سفارش داد. پس از این سفارشات اولیه، قلمهای فیشر به یکی از ابزارهای اساسی در هر دو برنامه فضایی ناسا و اتحاد جماهیر شوروی تبدیل شدند.
کاربردهای قلم فضایی در دنیای امروز
از آن زمان تاکنون، قلم فیشر نه تنها در فضا، بلکه در بسیاری از کاربردهای دیگر نیز استفاده شده است. برای مثال، این قلمها در برنامه شاتل فضایی ناسا و ایستگاه فضایی روسیه میر به کار گرفته شدند. جالب است که امروزه افراد زمینی نیز میتوانند با قیمت نسبتاً پایین ۵۰ دلار صاحب یک قلم فضایی شوند و از آن در زندگی روزمره خود استفاده کنند.
ارتباط قلم فضایی با گازهای صنعتی و پزشکی
یکی از نکات جالب این است که صنعت فضایی و تولید ابزارهایی مانند این قلم، به طور غیرمستقیم با صنعت گازهای صنعتی و پزشکی مرتبط است. بسیاری از ابزارهای پیشرفته مانند قلمهای فضایی به گازهای خاصی برای عملکرد بهینه خود نیاز دارند. برای مثال، نیتروژن فشردهای که در قلم فیشر استفاده میشود، یکی از گازهای رایج در صنعت پزشکی و صنعتی است. گازهای نیتروژن، اکسیژن و آرگون در صنایع مختلف از جمله پزشکی، تجهیزات علمی و هوافضا کاربردهای زیادی دارند.
سیال تأمین رهام، به عنوان یکی از تامینکنندگان اصلی گازهای صنعتی و پزشکی، نقش مهمی در تأمین این گازها برای صنایع مختلف ایفا میکند. این گازها در فرآیندهای تولید ابزارهای پیشرفته و تحقیقاتی مانند قلمهای فضایی و تجهیزات پزشکی، نقش کلیدی دارند.
نتیجهگیری
پیدایش قلم فضایی فیشر نماد پیشرفتهای علمی و صنعتی در دهههای اخیر است. این قلمها نه تنها در فضا کاربرد دارند، بلکه در زندگی روزمره و در صنایع مختلف نیز مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین، ارتباط این فناوریها با گازهای صنعتی و پزشکی نشاندهنده پیوند نزدیک میان صنایع مختلف و پیشرفتهای فناوری است.
————————————————–
منابع: