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导读：铅笔在太空中可能危及宇航员的生命，但是他们不得不用，因为铅笔比钢笔圆珠笔好用。直到太空笔出现，铅笔才彻底淘汰。
我们日常生活中常用的书写工具主要包括铅笔，钢笔和圆珠笔。但是宇航员在太空中，这三种笔都不会用，他们用一种特殊的太空笔。
至于为什么不用铅笔，钢笔和圆珠笔，原因则各不相同。
为什么不用钢笔
钢笔主要由墨囊，笔舌和笔尖构成。墨囊的主要功能是储藏墨水，笔舌的主要功能是暂时储存从墨囊中流出的墨水，笔尖负责书写。
笔尖通常由金属构成，表面开有一道狭窄的缝隙。在不书写时，这道缝隙结合紧密，笔尖处墨水的表面张力大于墨水重力，因此墨水不会流出。
书写时，人手握着钢笔在纸面上下压，压力使笔尖缝隙变大，墨水的表面张力变小，此时墨水重力大于表面张力，于是就从笔尖流下来，从而在纸面上留下墨水痕迹。
在太空中没有重力，失重状态下，钢笔笔尖处的墨水只受到墨水表面张力影响，在没有重力的情况下，墨水无法顺利从笔尖流下来，也就无法写字了。
此外，在笔舌和笔尖处的墨水还会向外泄漏，成为一个个的小的墨水滴，漂浮在太空中，不仅会使碰到的物体留下墨迹，还会对电器设备造成破坏。
为什么不用圆珠笔
圆珠笔的书写材料和钢笔不同，钢笔用墨水，而圆珠笔使用的是油墨。圆珠笔的主要构成部分是笔芯和笔尖。
笔芯由塑料制成，主要功能是储存油墨。笔芯内一端有密封材料，防止笔芯在倒过来时油墨流出。笔芯另一端就是笔尖，主要用来书写。
圆珠笔的笔尖非常特别，由一颗球状滚珠和球座构成。滚珠硬度高，耐磨擦，和球座之间紧密结合在一起，两者的配合要恰到好处。
假如滚珠和球座缝隙太大，油墨就会四处泄漏，假如滚珠和球座缝隙太小，油墨就会流出不畅，影响正常使用。正是由于要求精度高，因此至今也只有少数国家才掌握这项技术。
圆珠笔在使用时，滚珠会在纸面摩擦力的作用下来回滚动，从而使油墨在纸面留下痕迹。同时，笔芯内的油墨在重力的作用下源源不断的流出，保证书写能够持续。
在太空中，由于没有重力，笔芯内的油墨无法正常流出，笔尖滚珠时常空转而带不出来任何墨水，纸面上的痕迹断断续续，书写自然就无法进行了。
为什么不用铅笔
铅笔由于含有这个铅字，很多人不明就里就以为铅笔是金属铅制成的，而金属铅是有毒重金属，对人体有很大危害。其实这都是一种误解。
铅笔之所以叫铅笔，是由于笔芯材料石墨是黑色的，最初发现这种矿物的人误以为这是铅，因此就把这种矿物制成的笔叫成了铅笔，从此约定成俗就这么流传了下来。
铅笔的主要组成部分是笔芯和笔杆，其中笔芯是关键部件，书写时留下痕迹主要就靠它。而笔杆则多种多样，既有木材制成的，也有塑料制成的。
笔芯的主要成分是石墨和黏土，石墨是其中的关键。石墨是碳的同素异形体，外表呈现出黑色，在氧气中可以燃烧。
石墨质地非常柔软，划过纸面时，由于摩擦力作用，石墨就会在纸上留下一道道黑色痕迹。用放大镜观察就会发现，这些黑色痕迹实际上是由无数颗细小的石墨颗粒组成的。
铅笔之所以能书写就是利用了石墨的这一特性。我们可以看到，铅笔的书写原理和钢笔圆珠笔截然不同，钢笔圆珠笔的墨水油墨都要依赖重力才能顺利流出，而铅笔就不需要。
其实，在早期的时候，宇航员确实是用铅笔的，而且用起来好像也的确没什么问题。但是没过几年，铅笔就被淘汰了。
宇航员之所以不用铅笔，原因有几点。
一、铅笔价格昂贵
为了在太空中更好的书写，通常会对我们日常使用的铅笔加以特别改造，这样设计出来的铅笔往往销量很少，无法摊薄成本，造成的结果就是铅笔售价很高。
年，NASA就曾经向一家公司采购了34支自动铅笔，每支铅笔价格高达美元。如此高昂售价，受到公众的强烈批评，因此使用更加廉价的替代品就成为了迫切需求。
二、铅笔字迹不能长久保存
铅笔的笔迹是细小的石墨颗粒构成的，而这种石墨颗粒很容易被擦除掉，一旦和其它物体发生摩擦，字迹就会变的模糊不清，给信息保存造成干扰。
三、铅笔存在诸多安全隐患
年1月，阿波罗一号在一次例行测试中，指令舱里的一处电线产生火花，随后引发大火，三名宇航员葬身火海。
随后NASA开始着手加强飞船内的防火措施，杜绝一切可能引发火灾的安全隐患，而铅笔就是其中之一。
铅笔的木材笔杆极易产生细小的木屑，笔芯中含有的石墨主要成分是碳，这两种物质都是易燃物质，存在极大的火灾隐患。
石墨笔芯极其容易折断，木屑和石墨颗粒漂浮在太空中，还可能进入人的眼睛，嘴巴，以及鼻孔内，给人体健康造成威胁。
石墨是电的良导体，具有优异的导电性，是电池中电极的主要制作材料。铅笔中的石墨颗粒在飞船内漂浮，有可能导致电路短路，使得电气设备产生故障，甚至引发更严重的事故。
假如仅仅只有以上几个因素的话，还不至于彻底淘汰铅笔，虽然有安全隐患，但在没有可代替产品出现前，也只有铅笔能用。
四、让铅笔彻底退出太空舞台的决定性因素，是太空笔的出现。
如今，宇航员们在太空中普遍使用的是太空笔。
太空笔可以看作是一种加强版的圆珠笔，它同样有笔尖滚珠，同样使用油墨，但是在结构上和普通圆珠笔又有很大不同。
为了解决太空中零重力下油墨无法顺利流出的缺点，太空笔的笔芯完全封闭，并且在笔芯的尾部充满压缩氮气。
氮气压强高达标准大气压三倍左右，油墨受氮气压力驱使，即使是真空也可以顺利流出来。
为了防止油墨在笔芯内部分布不均，在油墨和氮气之间还有一个浮动的小球。
太空笔的油墨也经过了特殊处理，里面含有树脂成分，使得油墨成为一种特殊的非牛顿流体。
在平时不使用的时候，油墨就会变的非常粘稠，就像是胶状的固体，这种状态可以防止平时油墨被压缩氮气挤出笔芯。
当使用的时候，笔尖滚珠受压力影响，就会使得附近胶状的油墨变成液态，油墨被压缩氮气挤出，书写得以顺利进行。
太空笔的笔尖滚珠采用特殊材料碳化钨制作，和笔座之间配合精密，不管书写表面多么光滑粗糙，滚珠都不会脱落，也不会磨损。
神通广大的太空笔
太空笔可谓神通广大，不仅可以在真空中使用，还可以在寒冷的冰川，炎热的沙漠中使用。温度低至零下60摄氏度，高达零上摄氏度，都能正常发挥功能。甚至在水中，几十米的深海中也可以书写。
不仅可以在湿透的纸张上写，还可以写在各种表面上，比如沾了油的纸，胶片，玻璃，金属，木块，石头等。
太空笔的墨水可以长期保存而不褪色，强光照射小时，开水中放置小时，30摄氏度下保存年，字迹依旧完好如初。
太空笔质量过硬，出厂后年仍可正常使用。根据笔芯粗细不同，其连续书写长度可达几公里到几十公里不等，足够普通人使用几十年，甚至一辈子。
正是由于太空笔的优异性能，因此不光受到宇航员们的欢迎，也受到其它众多职业的追捧。比如医生，考古工作者，水下作业人员，户外驴友，建筑工程师，装修工人等。
太空笔如此神通广大，那么售价是多少呢？说出来你都不信，不要，也不要99，甚至连9.9都不要。
年，NASA购买的太空笔价格每支只要2.95美元，和此前每支价格美元的铅笔相比，足足便宜了40多倍。
太空笔价格之所以这么便宜，是因为太空笔不光面向宇航员销售，更是受到了广大普通消费者的欢迎，因此销量巨大，成本摊薄以后，价格自然就降下来了。
太空笔的发明过程
关于太空笔的发明，有一个广为流传的段子，说美国NASA花了两年时间，投入万美元，发明了可以在太空中使用的太空笔，结果其它国家用铅笔就轻松解决了问题。
然而真实的情况是太空笔并非由NASA发明，其它国家也并没有用铅笔解决问题，而是在太空笔问世后就不约而同的抛弃了铅笔。
太空笔的发明者是一个名叫PaulCFisher的美国人，中文翻译成保罗费舍尔。他发明太空笔完全是自掏腰包，NASA没出一分钱。
费舍尔生于年，从小就表现出发明家的天赋，喜欢摆弄拆解组装各种物件，六七岁的时候就能自己组装收音机。
长大后，费舍尔的才华被一名圆珠笔生产厂商看中，年，费舍尔开始担任这家公司的工程师，负责改进产品。
他不负众望，通过技术创新，三个月就让这家公司赚了万美元。后来，他成立了自己的笔业公司。
34岁时，费舍尔发明了镀铬子弹笔，39岁时，他发明了圆珠笔通用笔芯，由此声名大噪，他还受到美国总统肯尼迪的邀请，撰写圆珠笔质量检测评估报告，从此成为家喻户晓的发明家。
当NASA需要一种安全可靠，并且能代替铅笔在外太空顺利书写的笔时，自然而然的找到了费舍尔。
NASA的标准十分苛刻，不仅要求这支笔在百分百纯氧环境中不会燃烧，还要求能在真空中使用，并且要能忍受零上摄氏度高温和零下摄氏度低温。
费舍尔欣然领命，此后他自掏腰包，花费两百万美元，在投入大量时间，经历无数次试验后，终于在年成功发明了全世界第一支太空笔。
NASA在经过长达两年的严格测试后，在年的阿波罗七号任务中，太空笔首次搭乘飞船进入太空，展现出了优异的书写性能，并在随后沿用至今。
一支太空笔拯救两位宇航员的性命
年，在阿波罗十一号任务中，宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林成功登陆月球，成为首次登陆月球的人类。
这次任务中，他们就携带了太空笔。这支笔不仅用于书写，更是在意想不到的地方发挥了出人意料的作用，成功挽救了两位宇航员的性命。
阿姆斯特朗和奥尔德林完成月球表面行走后，回到登月舱准备返回地球，正在这时，他们发现发动机的塑料开关手柄被碰断了，发动机无法顺利启动。
当时宇航员们为了减轻负重，能扔的东西都已经扔了，一时间对修复开关一筹莫展，只好听指挥中心的指令，暂时先休息，随后再想办法。
7个小时后，就在绝望之际，奥尔德林忽然脑子里灵光闪现，太空笔的笔杆就是金属制成的，只要把它插进开关里，让两边电路接通，发动机不就能启动了嘛。
随后奥尔德林利用太空笔金属笔杆卡住开关里的金属条，拨动开关，按下电源，成功启动发动机，让登月舱飞离月球表面，两位宇航员也得以返回地球。
结语：
人类进入太空之初用的是铅笔，随后为了能更安全更方便的书写，于是便发明了太空笔。人类探索太空的历史，同样是一部人类发明创造的历史。
各种新发明新创造，既展现出人类的无穷智慧，也展现出人类探索宇宙的雄心。如今太空再次成为热门，未来必将有更多更神奇的新发明出现。
