Escribiendo en el espacio

Al igual que los submarinos en su momento, las cápsulas espaciales son entornos cerrados, sujetos a estrictos requisitos de contaminación. El material que ingresa se analiza para detectar posibles amenazas a la misión. Cualquier desprendimiento, incluyendo vapores y gotas de madera, grafito y tinta, puede representar un riesgo. En el caso de una cápsula tripulada, el volumen de recirculación mucho menor, combinado con la microgravedad y la mayor dificultad para el reabastecimiento, hace que estos requisitos sean aún más críticos.

La liberación de virutas de madera, polvo de grafito, puntas de grafito rotas y compuestos de tinta representa un grave peligro para el vuelo. La falta de gravedad provoca que los objetos floten, incluso con filtración de aire. Cualquier material conductor supone una amenaza para los componentes electrónicos, incluidos los interruptores electromecánicos utilizados en los primeros programas espaciales tripulados. Las partículas no conductoras también pueden dificultar los contactos de los interruptores, como los mecanismos rotativos y normalmente abiertos. Las partículas en suspensión representan una amenaza para los ojos (y, en menor medida, una amenaza por inhalación), lo que puede poner en riesgo la ejecución de un procedimiento crítico. El personal puede usar equipo de protección, pero tanto las tripulaciones de tierra como las de vuelo se sienten más cómodas y son más productivas " en mangas de camisa ". Paul C. Fisher, de Fisher Pen Company, relata que los lápices eran "demasiado peligrosos para usarlos en el espacio". ^{[ 8 ]}

Incluso antes del incendio del Apolo 1 , la cabina del módulo de mando fue inspeccionada en busca de materiales peligrosos como papel, velcro e incluso plásticos resistentes a bajas temperaturas. Se emitió una directiva, pero su cumplimiento fue deficiente. En combinación con el alto contenido de oxígeno , la cabina del Apolo 1 se incendió en cuestión de segundos, causando la muerte de los tres tripulantes.

El cosmonauta Anatoly Solovyev voló con lápices espaciales a partir de la década de 1980 y afirma que "la mina del lápiz se rompe... y no es buena en una cápsula espacial; es muy peligroso tener partículas de mina metálica en gravedad cero". ^{[ 9 ]}

Los estrictos requisitos de documentación acompañan a cualquier cosa tan compleja como una demostración aeroespacial a gran escala, por no hablar de los vuelos espaciales tripulados. Los registros de garantía de calidad documentan las piezas individuales y las instancias de los procedimientos, en busca de desviaciones. Las bajas tasas de producción y vuelo generalmente dan como resultado una alta variabilidad; la mayoría de los diseños de naves espaciales (por no hablar de las naves espaciales individuales) vuelan con tan poca frecuencia que se consideran aeronaves experimentales . Cuando se combina con los estrictos factores de peso de los vuelos orbitales y de espacio profundo, las exigencias de control de calidad son altas. Los registros de control de cambios rastrean la evolución del hardware y los procedimientos desde sus pruebas en tierra, vuelos iniciales , pasando por las correcciones necesarias y revisiones y actualizaciones de mitad de vida, hasta la retención del conocimiento de ingeniería para programas posteriores y cualquier investigación de incidentes .

Cuando el vuelo también tiene objetivos científicos o de ingeniería, los datos de baja calidad pueden afectar directamente al éxito de la misión.

Ante estos requisitos, los lápices u otros métodos de registro no permanentes resultan insatisfactorios. El mero hecho de llevar una documentación permanente y de alta integridad disuade las chapuzas , las soluciones improvisadas y la precipitación . La investigación del Apolo 1 reveló deficiencias de procedimiento y de mano de obra en múltiples áreas, incluso en los procedimientos del bloc de notas.

A nivel del mar, la temperatura se ve moderada por la densa atmósfera. A medida que disminuye la presión atmosférica, las temperaturas pueden fluctuar de forma más drástica. Muchas de las primeras misiones tripuladas operaron a una presión inferior a la estándar para reducir las tensiones (y, por lo tanto, la masa) de sus cápsulas . Muchas no contaban con esclusas de aire independientes, exponiendo así toda la cabina a un vacío absoluto en ocasiones. Las bajas presiones también agravan los problemas de contaminación, ya que las sustancias aceptables en condiciones estándar pueden comenzar a desgasificarse a presiones más bajas o temperaturas más altas. Si bien la nave espacial Soyuz tenía una presión de diseño de 14,7 psi (101 kPa) y podía usar su módulo orbital como esclusa de aire, este módulo se eliminaría para las misiones lunares planificadas . En cualquier caso, un bolígrafo insensible a la presión y la temperatura eliminaría el problema (incluidas las despresurizaciones accidentales), proporcionaría un margen de seguridad y permitiría registrar datos durante las actividades extravehiculares.  

Si bien se afirma que el grafito es un material peligroso en el espacio porque arde y conduce la electricidad, dos hechos mitigan los riesgos:

• El grafito de los lápices se mezcla con arcilla durante la fabricación de la "mina" para ayudar a mantener su forma, y ​​solo se quemaría a más de 1000 °C (1832 °F) . ^{[ 10 ]}  
• La cantidad de partículas de grafito que se producen realmente al escribir ocasionalmente sería demasiado pequeña como para constituir un riesgo eléctrico.

El lápiz de madera se ha utilizado para escribir en los programas espaciales soviéticos desde sus inicios. Es sencillo y no tiene partes móviles, excepto el sacapuntas . El portaminas fue utilizado por la NASA durante el Proyecto Mercury [ ^{11 ]} y siguió siendo uno de los instrumentos de escritura más utilizados durante los programas Gemini , Apolo y Skylab ^{[ 12 ] . Puede fabricarse con un ancho similar al de los guantes de los} astronautas, manteniendo su ligereza. No tiene componentes de madera que puedan incendiarse y generar polvo. Sin embargo, la mina del lápiz aún produce polvo de grafito que puede conducir electricidad.

A pesar del peligro potencial, el problema de que las minas de lápiz se rompan y floten en gravedad cero no parece haber sido un problema durante las misiones Gemini o Apolo. El astronauta Bill Pogue afirmó que nunca vio minas rotas flotando durante su misión Skylab 4 de 84 días (en la que se transportaron cinco o seis portaminas), y creía que cualquier fragmento suelto habría sido rápidamente aspirado por el sistema de conductos de aire del Skylab y recogido de forma segura en el filtro de retorno. ^{[ 13 ]}

Los lápices grasos sobre láminas de plástico fueron utilizados tanto por la NASA como por el programa espacial soviético como una alternativa inicial a los lápices de grafito con cuerpo de madera. Un lápiz graso es sencillo, sin partes móviles, y la cubierta de papel se retira cuando se necesita. La desventaja es que la envoltura de papel debe desecharse. Además, la escritura con lápiz graso no es tan duradera como la tinta sobre papel.

El astronauta Walter Cunningham, piloto del módulo lunar del Apolo 7, escribe con un bolígrafo espacial mientras es fotografiado realizando tareas de vuelo en el noveno día de la misión Apolo 7.

Cuerpo del bolígrafo Fisher Space Pen mostrando el moleteado para un mejor agarre con la recarga retirada al lado.

Los bolígrafos han sido utilizados por los programas espaciales soviéticos y luego rusos como sustituto de los lápices de grasa, así como por la NASA y la ESA. ^{[ 14 ]} Los bolígrafos son baratos y usan papel (que es fácilmente accesible), y la escritura realizada con bolígrafo es más permanente que la realizada con lápices de grafito y lápices de grasa, lo que hace que el bolígrafo sea más adecuado para cuadernos de bitácora y cuadernos de notas científicas. Sin embargo, la tinta es indeleble y, según su composición, está sujeta a la desgasificación y a las variaciones de temperatura .

Los astronautas de la NASA utilizaron rotuladores en las misiones Apolo . Sin embargo, los instrumentos basados ​​en mechas están diseñados para funcionar con baja viscosidad y, por lo tanto, con baja temperatura y presión de funcionamiento.