太空寫字太難？美國花費數百萬美元造太空筆，一支毛筆解決

科學角度觀世界22:10科學領域愛好者

今年9月，我國三名宇航員在太空為全國中小學生開講了“開學第一課”。期間航天員劉伯明用毛筆在紙上書寫了“理想”二字。10月16日，我國另外三名航天員翟志剛、王亞平、葉光富乘坐神舟十三號進入天宮空間站，預計駐留時間為6個月，不出意外的話，三名宇航員也將在空間站中度過春節。到時候，宇航員們還將在空間站中揮灑筆墨，書寫一幅對聯送給大家，大家還可以期待一下哦。

普通圓珠筆在太空中能寫字嗎？

在太空中，所有的物體都處於完全失重的狀態，那麼我們平時在地面上使用的筆，在太空中能寫出字嗎？很多人可能都有一個誤區，認為我們用的圓珠筆寫字時，墨水之所以能夠源源不斷地從筆尖流出，主要是因為筆芯中的墨水受到重力。說實話，重力確實是有一定的影響，但實際上影響更大的是墨水內各分子之間的作用力。

因為當圓珠筆在書寫時，筆尖處的小滾珠在滾動時會粘附內部的墨水，在滾珠滾動時便會留下痕跡。滾珠在將墨水帶出的同時，筆尖往後處的墨水會因為受到前方墨水的分子作用力而被向前拽，所以滾珠後部的墨水可以源源不斷的得到補充。

不信的話你可以現在拿著一只筆倒過來朝上寫字，看看能不能寫出。（當然筆芯太粗的筆可能會成為例外，因為筆芯太粗墨水太多，可能使重力抵消掉分子作用力，導致墨水不能向上流而無法書寫，但我們常見用粗細大小的筆芯完全沒有問題。）所以從理論上說，普通圓珠筆是可以在太空中寫字的。

但實際上，美國為了讓航天員們能夠在太空中寫好字，還花費了大手筆研發太空筆。其實更合理的解釋應該是為了讓筆在太空中的表現能夠更加靠譜。不怕一萬就怕萬一，首先在上太空過程中，航天器上所有的物體都要經歷幾倍甚至十倍大小的重力加速度，在這個過程中，筆芯可能就已經被損壞了。另外太空中更複雜的環境，對筆的要求也更加苛刻，例如普通筆芯可能會漏墨，而這太太空中可是無法接受的。對此美國一家私人公司為了打造一款靠譜筆，為此還付出了數百萬美元的研發費用。

為造太空筆美國曾花費數百萬美元

這家公司名為Fisher，這款筆也為稱為飛梭太空筆。這款筆采用了特殊的墨水，這種墨水能夠在零下30度到121攝氏度依舊保持良好液體性質，粘附性更好。另外筆芯的後部被密封，同時還裝有一個充有氮氣的氣囊，在後部氣囊的壓力下，筆內的墨水能夠不斷的從筆尖處被擠出。不過這個設計卻讓Fisher公司付出了數百萬美元的設計成本。

美國宇航局宇航員在阿波羅7號任務中開始使用費雪AG-7反重力太空筆，自那以後，費雪太空筆一直在所有載人太空飛行中使用，包括美國宇航局的航天飛機任務以及在國際空間站的美國及俄羅斯航天員。

直到現在，這家公司依舊還在不斷地生產太空筆，當然雖說是太空筆，但並不僅限於在太空中使用，由於這些筆在極端狀況下擁有更好的表現，一些建築工人、地質專家等在外出時也時常帶著這種筆。

Fisher公司現在依舊在生產太空筆

中國的毛筆大顯身手

不用太空筆，毛筆一樣能行。毛筆之多能夠寫字，其實和圓珠筆的原理類似，是由於分子之間作用力產生的毛細現象。毛筆上大量的毫毛之間會形成各種縫隙，而水分子與毫毛分子作用力又很強，會產生浸潤現象，被毫毛吸附過來的水分子會繼續吸引其它水分子，於是吸附的水會充滿筆毛縫隙，這種現象也被稱為毛細現象。

毛細現象的產生原理

顏料在毛細作用下被吸引

同樣的在毛筆書寫過程中，由於粗糙的紙張存在大量細小的孔隙，而這些孔隙同樣也會產生毛細現象，因此在筆尖劃過時，就會有大量墨水被吸附在紙張上，完成書寫。整個過程，如果沒有重力，效果說不定還會更好。正因為如此，我國航天員劉伯明能在在天宮空間站中，可以利用毛筆瀟灑地寫下漢字。

在前一陣十三號飛船升空時，我國航天員也帶上了一套“筆墨紙硯”，那麼我們接下來再期待其他航天員的書法作品吧。