افسانه خودکار فضایی؛ چرا ناسا میلیونها دلار خرج نوشتافزار کرد؟
شایعه معروف و قدیمی استفاده روسها از مداد ارزانقیمت در فضا و ولخرجی ناسا برای ساخت خودکار فضایی، سالهاست که در فضای مجازی دستبهدست میشود. این داستان جذاب که برای تحقیر بوروکراسی غربی و ستایش سادگی شرقی ساخته شده است، یک ایراد بزرگ دارد: با واقعیتهای علمی و تاریخی فضا همخوانی ندارد. در این مطلب میخواهیم به بررسی دقیق این موضوع بپردازیم که چرا نوشتن در فضا یک چالش مرگبار ایمنی بود، چگونه یک شرکت خصوصی بار مالی این پروژه را به دوش کشید و چرا در نهایت هم فضانوردان آمریکایی و هم کیهاننوردان روسی به استفاده از خودکار فضایی روی آوردند.
فهرست مطالب
💡مختصر و مفید
ناسا هرگز میلیونها دلار صرف ساخت خودکار فضایی نکرد بلکه این پاول فیشر، مالک شرکت خودکارسازی فیشر، بود که با بودجه شخصی یک میلیون دلاری خودکار ضد جاذبه را توسعه داد. مدادهای معمولی به دلیل خطر شکستن نوک گرافیتی رسانا و قابلیت اشتعال بالا در محیط اکسیژن خالص، خطری جدی برای امنیت فضاپیماها بودند. ناسا پس از تستهای فراوان، این خودکارها را با تخفیف و به قیمت هر عدد ۲.۳۹ دلار خریداری کرد. اتحاد جماهیر شوروی نیز بلافاصله متوجه این خطر امنیتی شد و برای فضانوردان خود همین خودکارها را خرید. در نتیجه، داستان استفاده روسها از مداد صرفا یک افسانه شهری و فاقد اعتبار تاریخی است.
چالشهای فنی و امنیتی نوشتن در کابین فضاپیما
در سالهای آغازین مسابقه فضایی، هر دو کشور ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی با چالشهای مهندسی بیشماری روبرو بودند که بسیاری از آنها در نگاه اول پیش پا افتاده به نظر میرسیدند. یکی از این مسائل، نحوه یادداشتبرداری، ثبت دادههای فنی و نوشتن گزارشهای روزانه توسط فضانوردان در شرایط میکروگرانش (microgravity) بود. خودکارهای معمولی برای کارکرد خود به نیروی جاذبه زمین متکی هستند تا جوهر را به سمت نوک قلم هدایت کند؛ در نتیجه این ابزارها در فضا کاملاً ناکارآمد بودند و جوهر آنها روی کاغذ پخش نمیشد یا به عقب نشت میکرد.
از سوی دیگر، اتمسفر داخلی فضاپیماهای اولیه مانند کپسولهای پروژه آپولو حاوی اکسیژن خالص با فشار بالا بود تا سیستمهای پشتیبان حیات سادهتر طراحی شوند. این محیط به شدت مستعد آتشسوزی بود، به طوری که کوچکترین جرقه یا ماده قابل اشتعال میتوانست فاجعهای مرگبار مانند حادثه آپولو ۱ را رقم بزند. در چنین شرایط حساسی، ورود هرگونه ابزار نوشتاری سنتی به داخل کابین نیازمند بررسیهای دقیق مهندسی و تایید پروتکلهای سختگیرانه ایمنی بود که فراتر از فرضیات سادهانگارانه عمومی قرار میگرفت.
واقعیت ماجرای خودکار فضایی فیشر
اما چرا ناسا در پی توسعه یک خودکار خاص برآمده بود؟ به خاطر اینکه مداد به صورت بالقوه قابلیت اشتعال دارد و نوک آنها میتواند هر آن شکسته شود و در شرایط جاذبه صفر شناور شود و به جاهایی برود که نباید.
واقعیت بعدی این هم است که شرکت خودکارسازی فیشر (Fisher) بود که یک میلیون دلار صرف توسعه خودکار به اصطلاح ضدجاذبه AG-7 کرد و این بودجه اصلا از سوی ناسا نیامده بود.
بعد از این که فیشر این خودکار را ساخت، ناسا تردید داشت که آنها را بخرد، اما سرانجام بعد از آزمایشهای زیاد، ۴۰۰ تا از آنها را خرید.
جالب است بدانید که در سالهای جنگ سرد که نوعی رقابت فضایی بین آمریکا و شوروی وجود داشت، دقیقا سال بعد از خرید ناسا، روسها هم ۱۰۰ قلم فضایی سفارش دادند.
این دو مقداری تخفیف هم دریافت کردند و به جای ۳.۹۸ دلار برای هر قلم، ۲.۳۹ دلار پرداختند.
پیش از این قلم، ناسا از قلم گران ۱۲۸ دلاری استفاده میکرد که صرف این همه پول بابت آن، خوشایند مالیاتدهندگان آمریکایی نبود. اما یک قلم به صرفه ۲.۳۹ دلاری که هزینه تحقیق و توسعه آن را شرکت دیگری پرداخته بود، چیزی منطقی بود.
رقابت فضایی جنگ سرد در حوزه فناوری نوشتاری
پروژه طراحی خودکار ضد جاذبه فیشر یکی از نمونههای درخشان نوآوری در بخش خصوصی بدون اتکا به بودجههای دولتی است. پاول فیشر با درک درست از نیازهای فضانوردان، فرآیند تحقیق و توسعه خود را روی ساخت کپسولهای جوهر تحت فشار متمرکز کرد. این کپسولها با استفاده از گاز نیتروژن فشرده، جوهر ژلهای و غلیظ را به سمت گوی نیترایدی نوک قلم هدایت میکردند. این مکانیزم خلاقانه به قلم اجازه میداد تا در هر زاویهای، روی سطوح مرطوب یا چرب، زیر آب و در دمای بسیار شدید از منفی ۵۰ تا مثبت ۱۲۰ درجه سانتیگراد بدون هیچ مشکلی بنویسد.
زمانی که ناسا پس از انجام تستهای ارتعاش، فشار و اکسیژن خالص، کارایی بیپایان این خودکارها را تایید کرد، سازمان فضایی شوروی نیز به سرعت متوجه شد که استفاده از مدادهای چوبی یا مداد نوکی معمولی در ایستگاههای فضایی آنها مانند سالیوت یک تهدید امنیتی بزرگ است. در اواخر دهه شصت میلادی، کیهاننوردان روسی نیز به طور رسمی به استفاده از خودکار فضایی فیشر روی آوردند. این تصمیم نشاندهنده غلبه منطق علمی و استانداردهای ایمنی بر رقابتهای ایدئولوژیک میان دو ابرقدرت شرق و غرب در دوران جنگ سرد بود.
پیامدهای ایمنی ذرات معلق در محیط میکروگرانش
خطر اصلی مداد در فضا به مغز گرافیتی آن مربوط میشود. گرافیت مادهای به شدت شکننده است که هنگام نوشتن، ذرات بسیار ریز آن ساییده شده و در هوا معلق میشوند. در شرایط جاذبه صفر، این ذرات میکروسکوپی تهنشین نمیشوند بلکه در جریان هوای داخل کابین شناور میمانند. از آنجا که گرافیت یک رسانای الکتریکی قوی است، ورود این ذرات ریز به داخل بردهای الکترونیکی بدون حفاظ و اتصالات حساس فضاپیما میتواند باعث ایجاد اتصال کوتاه و در نهایت آتشسوزی ویرانگر شود.
علاوه بر خطرات الکتریکی، استنشاق ذرات معلق گرافیت و برادههای ریز چوب مداد برای ریه فضانوردان بسیار مضر است. این ذرات به راحتی میتوانند وارد چشم فضانوردان شوند و سوزش شدید یا آسیبهای قرنیه ایجاد کنند. حتی استفاده از مدادهای شمعی نیز به دلیل تبخیر مواد مومی در فشار پایین و مسدود کردن فیلترهای تصفیه هوای فضاپیما کنار گذاشته شد. به همین دلیل، حذف هرگونه عامل تولیدکننده ذره معلق در محیطهای بسته فضایی به یک قانون طلایی در مهندسی هوافضا تبدیل شد.
تکامل ابزارهای ثبت اطلاعات در ماموریتهای مدرن فضایی
با پیشرفت تکنولوژی الکترونیک و دیجیتال، روشهای ثبت اطلاعات در ایستگاه فضایی بینالمللی دچار تحول اساسی شده است. امروزه فضانوردان به جای استفاده مداوم از کاغذ و خودکار، بیشتر کارهای خود را با استفاده از تبلتها و لپتاپهای مقاومسازی شده انجام میدهند. با این حال، خودکارهای فضایی فیشر هنوز هم به عنوان ابزار پشتیبان اضطراری در تمام ماموریتها حضور دارند؛ زیرا این خودکارها برخلاف دستگاههای دیجیتال، نیازی به باتری ندارند و در صورت قطع برق یا خرابی سیستمهای الکترونیکی همچنان کارایی خود را حفظ میکنند.
نسخههای مدرن نوشتافزارهای فضایی امروزه با متریالهای پیشرفتهتری مانند تیتانیوم ساخته میشوند تا وزن کمتری داشته باشند و در برابر تغییرات ناگهانی فشار دوام بیاورند. تجربه توسعه خودکار فضایی فیشر نشان داد که همکاری میان آژانسهای دولتی و مبتکران بخش خصوصی میتواند به خلق فناوریهایی منجر شود که نه تنها در اکتشافات فضایی، بلکه در صنایع زمینی نظیر غواصی، کوهنوردی و صنایع نظامی نیز کاربردهای گستردهای پیدا کنند.
جمعبندی نهایی
داستان خودکار چند میلیون دلاری ناسا و مداد ارزانقیمت شوروی، گرچه جذاب به نظر میرسد، اما یک مغالطه تاریخی است. حقیقت این است که اصول ایمنی در فضا، استفاده از مداد گرافیتی را به دلیل خطرات ناشی از برادههای رسانا و قابلیت اشتعال ممنوع کرد. پاول فیشر بدون دریافت حتی یک دلار از ناسا، خودکار ضد جاذبه را با سرمایه شخصی ساخت و ناسا و شوروی هر دو آن را با قیمتهای بسیار پایین و منطقی خریداری کردند. این پرونده نشان میدهد که در مهندسی هوافضا، هیچ جزئیاتی هرچقدر هم کوچک، نباید نادیده گرفته شود و امنیت خدمه همواره بر شایعات عامیانه ارجحیت دارد.
سوالات متداول
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!
مطالب مرتبط
