ปากกาถือเป็นของใช้ทั่วไปที่เพื่อนๆ ก็ใช้ประจำอยู่แล้ว มีหลายชนิดให้เลือกใช้ โดยพื้นฐานแล้วปากกาจะประกอบไปด้วยตัวแท่ง น้ำหมึก และหัวปากกา โดยเฉพาะปากกาลูกลื่น จะมีหัวที่เป็นเสมือนลูกบอลที่ช่วยให้น้ำหมึกจากหลอดที่อยู่ภายในแท่งปากกาไหลออกมาผ่านหัวลูกลื่นดังกล่าว และซึมเข้ากับผิวกระดาษที่เราใช้เขียนกันนั่นเอง และนี่คือปากกาธรรมดาที่ใช้กันบนโลก

ภาพที่ 1 ปากกา
ที่มา https://pixabay.com, PublicDomainPictures 

แล้วปากกาที่ใช้นอกโลกล่ะ! จะเป็นอย่างไร?

          ปากกาที่ใช้นอกโลกที่ว่านี้ไม่ใช่ของมนุษย์ต่างดาว แต่เป็นปากกาสำหรับมนุษย์โลกนี่แหละ แต่ว่า...เขาเอาไปใช้บนยานอวกาศกันน่ะ ใช่แล้ว! มันคือปากกาที่นักบินอวกาศใช้จดโน้ตบนยานอวกาศนั่นเอง บนยานอวกาศที่ออกนอกโลกไปแล้วนั้นจะตกอยู่ในสภาพที่ไร้ซึ่งแรงโน้มถ่วง ซึ่ง “แรงโน้มถ่วง” แบบที่มีบนโลกเรานี่แหละ คือปัจจัยหลักที่ทำให้หมึกจากปากกาธรรมดาไหลลงมาสู่หัวปากกา แล้วก็ซึมไปยังผิวกระดาษ จึงทำให้เราใช้ปากกาเขียนได้อย่างพลิ้วไหว แต่บนยานอวกาศกลับไม่มี “แรงโน้มถ่วง” ที่ว่านี้เลย จนเรียกได้ว่าเป็น “สภาวะสุญญากาศ” หมึกปากกาไม่ไหลออกมา ทำให้เขียนไม่ติด

ภาพที่ 2 มนุษย์อวกาศเมื่ออยู่นอกโลก
ที่มา https://pixabay.com/ , WikiImages

          เมื่อย้อนกลับไปในประวัติศาสตร์ มนุษย์อวกาศทั้งของ NASA และสหภาพโซเวียต (รัสเซีย) ต่างก็ใช้ดินสอกันมาก่อน เริ่มแรกนั้นจะใช้ดินสอไม้ที่เชื่อมกับแท่นกระดาษ แล้วมีเชือกไว้ผูกติดกับหัวเข่าของพวกเขาอีกที เพื่อช่วยไม่ให้ชุดเครื่องเขียนเหล่านี้ลอยเคว้งคว้างในสภาพไร้น้ำหนักบนยานอวกาศ เมื่อมีดินสอไม้ก็ต้องมีที่เหลาและยางลบ ส่งผลให้เกิดเศษฝุ่นผงจากการเหลาและเศษยางลบ และปัญหาที่ใหญ่กว่า นั่นคือ ไส้ดินสอที่หักและเศษผงอาจกลายเป็นวัตถุไวไฟที่ทำให้เกิดไฟไหม้ได้ เพราะทั้งไส้ดินสอไม้และดินสอกดนั้นทำมาจากกราไฟต์ ที่จัดเป็นวัตถุไวไฟได้เหมือนกัน หากฝุ่นจากไส้ดินสอกระจายไปทั่วยานอวกาศ จนเข้าไปติดเครื่องมือที่มีกระแสไฟฟ้าจนทำให้เกิดประกายไฟ หรืออาจสร้างปัญหาให้กับอุปกรณ์จำพวกสวิตช์ไฟได้เช่นกัน

ภาพที่ 3 ชุดเครื่องเขียนที่ใช้บนยานอวกาศในระยะแรก
ที่มา https://writing.in.th/2018/09/17/fisher-space-pen-for-us-space/

          ต่อมาฝั่งนักบินอวกาศจาก NASA จึงใช้ดินสอกดแทน (Mechanical Pencil) วิธีนี้ช่วยลดเศษไม้ที่มาจากการเหลาได้ แต่ไส้ดินสอที่บังเอิญหักระหว่างเขียนก็ยังเป็นปัญหาอยู่ดี  ส่วนทางสหภาพโซเวียตก็ได้ทำการเปลี่ยนวัสดุที่ใช้เขียน โดยใช้ดินสอเขียนกระจก(dermatograph) ที่ไส้ดินสอผลิตจากวัสดุประเภทขี้ผึ้ง แต่ทว่า...ก็ได้เกิดปัญหาใหม่ขึ้น เมื่อเศษกระดาษที่ใช้เขียนก็มักจะพันติดกับตัวดินสอ และไส้ดินสอที่ทำจากขี้ผึ้งก็เขียนติดได้ไม่ดีเท่าไส้ดินสอแบบธรรมดาเลย

          รวมทั้งปัญหาราคาของดินสอแบบกดที่นาซ่าสั่งซื้อจากผู้ผลิตในขณะนั้นมีราคาสูงมาก (แท่งละ 100 กว่าเหรียญ) ทำให้นาซ่าเริ่มหันมาทำการวิจัยปากกาที่สามารถเขียนในอวกาศซึ่งไม่มีแรงโน้มถ่วงได้ ในระยะเวลาแห่งการวิจัยปากกาชั้นเลิศนี้เอง เหล่านักประดิษฐ์ผู้มุ่งมั่นแห่ง Fisher Pen Company ที่ Paul C. Fisher เป็นเจ้าของบริษัทจึงได้ถือโอกาสเข้าเสนอปากกาที่พวกเขาคิดค้นและพัฒนาขึ้นเพื่อให้เขียนได้ในทุกสภาวะ กับเหล่านักบินอวกาศแห่ง NASA ปากกานี้มีชื่อว่า Fisher Space Pen โดยที่กลไกการทำงานของปากกานี้ก็คือ

        1. ออกแบบกลไกด้ามปากกา ให้ทำหน้าที่อัดอากาศลงไปที่ไส้ปากกา เพื่อให้ความดันในหลอดหมึกมีมากกว่าความดันภายนอกด้าม ส่งผลให้หมึกสามารถไหลออกมาได้อย่างราบรื่น

        2. ใช้หมึกชนิดใหม่ ที่ตัวหมึกและไนโตรเจนถูกกั้นด้วยกำแพงบางๆ ที่สามารถเคลื่อนที่ได้ เพื่อให้หมึกถูกใช้งานได้จนกระทั่งหมดหลอดโดยไม่ติดขัด อีกทั้งตัวหมึกเองก็มีความหนืดสูงเป็นพิเศษเพื่อป้องกันการระเหย และลดการซึมเลอะ

       3. ออกแบบหัวบอลที่อยู่ปลายหัวปากกาแบบใหม่ โดยหมึกจะอยู่ในสภาพหนืดจนกว่าลูกบอลจะมีความเคลื่อนไหว หมึกถึงจะคืนสภาพเป็นของเหลวดังเดิม แถมยังคงสภาพเอาไว้ได้ตั้งแต่อุณหภูมิติดลบ 35°C ไปจนถึงความร้อนสูงระดับ 120°C อีกด้วย เพื่อให้ลูกบอลตรงหัวปากกา กับแรงดันหมึกมีความสมดุลกัน หัวปากกาจึงถูกผลิตขึ้นจากทังสเตนคาร์ไบด์ที่มีคุณสมบัติความแข็ง และทนความร้อนสูง ในส่วนของตัวปากกาก็ทำจากโลหะทั้งด้าม ยกเว้นเพียงแค่หมึกเท่านั้นที่ไม่ใช่โลหะ ซึ่งตัวปากกานี้ก็ทนความร้อนได้สูงถึง 200°C

ภาพที่ 4 ภาพแบบ Sketch ของปากกา Fisher Space Pen
ที่มา https://writing.in.th/2018/09/17/fisher-space-pen-for-us-space/

          บริษัท Fisher Pen Company ใช้งบประมาณมากกว่า 1 ล้านดอลล่าห์สหรัฐ ในการออกแบบสุดยอดปากกา Space pen ที่ใช้ได้ทุกสภาวะ แต่ก็นับว่าคุ้มค่ากับการลงทุนเลยทีเดียว เมื่อ Space pen ได้เข้ารับการทดสอบร่วม 18 เดือน จากห้องแล็บของ NASA แล้วผลการทดสอบก็ออกมาว่า “ผ่านการอนุมัติ” ในปี ค.ศ. 1967  ด้วยราคาเพียงขายเพียงราคาเฉลี่ยด้ามละ $2.39 (ซึ่งถูกมากเมื่อเทียบกับเหล่าชุดดินสอ,ปากกา ที่เคยซื้อมาใช้ก่อนหน้านี้) หลังจากนั้น Space pen ก็ได้เป็นปากกาที่ใช้ในยาน Apollo 7 ของสหรัฐอเมริกา สร้างความน่าภาคภูมิใจให้กับเหล่านักสร้างปากกาและมนุษย์อวกาศเป็นอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ปากกาที่ใช้งบประมาณหนึ่งล้านเหรียญจึงมีชื่อเสียงดังกระฉ่อนไปทั่วโลกในเวลาต่อมา

ภาพที่ 5 ปากกา Fisher Space Pen
ที่มา https://review.thaiware.com/1619.html?utm_source=linetoday&utm_medium=source

          ด้วยความล้ำสมัยของ Space pen จึงทำให้สหภาพโซเวียตสนใจในประสิทธิภาพสุดยอดนี้ และนำเข้ามาใช้กับโครงการสำรวจอวกาศของพวกเขาในปี 1969 โดยนำไปใช้กับโครงการ Soyuz เป็นโครงการแรก นับตั้งแต่นั้นมาก็ได้มีการพัฒนา Space pen มาเรื่อยๆ จนต่อมาบริษัท Fisher Pen Company ได้เปลี่ยนชื่อเป็น Space Pen Company แทน และโครงการสำรวจอวกาศของมนุษยชาติได้ใช้ปากกา Space pen มาจนถึงปัจจุบัน

แหล่งที่มา
Moonlightkz. จริงหรือไม่!? ที่อเมริกาเคยเสียเงินเป็นล้านพัฒนาปากกาที่ใช้บนอวกาศได้ แต่รัสเซียใช้ดินสอ.สืบค้นเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม 2563 . จาก https://review.thaiware.com/1619.html

Sirakorn Lamyai.รู้จักกับ Fisher Space Pen ปากกาสำหรับใช้งานในอวกาศของสหรัฐอเมริกา.สืบค้นเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม 2563 . จาก https://writing.in.th/2018/09/17/fisher-space-pen-for-us-space/

วิมุติ วสะหลาย. เรื่องที่มักเข้าใจผิดในดาราศาสตร์. สืบค้นเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม 2563 . จาก http://thaiastro.nectec.or.th/library/article/242/