Vào đầu những năm 1960, khi chuyến du hành đầu tiên vào vũ trụ được thực hiện thành công, con người nhận ra rằng các cây bút bi sử dụng bình thường trên Trái đất không hoạt động hiệu quả trong môi trường không trọng lực ngoài không gian.

Đây là một vấn đề quan trọng bởi khi đó chưa có nhiều phát minh về công nghệ lưu trữ thông tin như hiện nay. Việc lưu lại nhật ký hành trình, ghi chép các hoạt động, viết các giá trị số cần thiết khi thực hiện các thủ tục trên tàu (thời gian đốt, cấu hình động cơ...) đều cần có bút. 

Nhiều người tin rằng NASA đã tiêu hàng triệu USD để sáng chế một cây bút mực có thể hoạt động trong môi trường không trọng lực nhưng không thành công, còn các phi hành gia Nga thì đã giải quyết vấn đề bằng cách sử dụng bút chì than. 

Thế nhưng do yếu tố môi trường không trọng lực và tính an toàn trong tàu vũ trụ đòi hỏi chuẩn xác nên việc dùng bút bình thường là không thể. 

Nhiều ý kiến khẳng định cho đến nay, các phi hành gia không thể dùng cả bút mực và bút chì trên tàu vũ trụ. Song theo một bài báo trên tạp chí khoa học Science Alert, điều này không đúng.

Thực tế thì ban đầu NASA đã chi một số tiền nghiên cứu khả năng sử dụng bút mực trong không gian, nhưng phải ngừng dự án sớm khi nhận ra rằng chi phí sẽ tăng cao. Sau đó, cả phi hành gia Mỹ và Nga đều sử dụng bút chì trong không gian.

Tuy nhiên khi xét đến tính an toàn trong môi trường tàu vũ trụ, thì việc sử dụng cả bút mực và bút chì thông thường đều không khả thi. 

Đối với bút chì, một trong những vấn đề lớn nhất chính là các mảnh vụn. Trong không gian, một hạt bụi nhỏ cũng không được phép tồn tại. Nếu dùng bút chì, các vụn nhỏ từ bút có thể gãy và bay lơ lửng trong không gian, gây nguy hiểm rất lớn cho phi hành gia và các thiết bị.

Bút bi cũng không tương thích với môi trường không trọng lực. Trọng lực đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp áp suất và dòng chảy của mực trong cây bút thông thường. Trong không gian, nơi không có trọng lực, các cơ chế này không hoạt động hiệu quả và cây bút bi không thể viết được.

Những cây bút bi của thời điểm đó cũng không giống bút bi ngày nay. Cây bút bi thương mại đầu tiên được giới thiệu vào năm 1945, và theo lời của Paul C. Fisher, người sáng lập Công ty bút Fisher, thì "mực có thể rỉ ra khắp nơi". Những giọt mực bay lơ lửng trong phi thuyền có thể gây nguy hiểm cho cả phi hành đoàn.

Điều đó khiến các nhà khoa học đau đầu, dành nhiều công sức nghiên cứu, tìm phương án giải quyết vấn đề này. 

Mãi cho tới cuối những năm 1960, công ty tư nhân Fisher Pens mới cho ra mắt cây bút không gian Fisher Space Pen đầu tiên và cả phi hành gia Mỹ và Nga đã sử dụng nó.

Cây bút này sử dụng một hệ thống chuyển đổi áp suất nhẹ để đẩy mực ra khỏi cây bút mà không bị ảnh hưởng bởi trọng lực. Nó cung cấp khả năng viết trong môi trường không trọng lực mà không gây ra các vấn đề về mảnh vụn hoặc khả năng tương thích.

Fisher Space Pen tiếp tục được cải tiến dần và được sử dụng trên tàu Apollo năm 1965 và 1968.   

Cho đến nay, loại bút này vẫn được sử dụng. Nhưng cùng với tiến bộ khoa học kỹ thuật, các nhà khoa học cũng phát minh thêm nhiều loại bút không gian khác. Các phi hành gia được cung cấp bút Sharpie với nhiều màu sắc khác nhau, bao gồm cả bút mực và bút chì.

Điều đặc biệt là thân của những chiếc bút chì này không phải bằng gỗ như trên Trái đất mà bằng chất liệu đặc biệt.

Tóm lại, các phi hành gia vẫn dùng bút để ghi chép nhưng không sử dụng bút chì hay bút mực thông thường giống như chúng ta đang dùng trên Trái đất. Bút không trọng lực hiện cũng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, không chỉ trong nghiên cứu không gian mà còn trong các hoạt động dưới nước, trong môi trường khắc nghiệt và trong y học.

Bạn trẻ giao lưu với phi hành gia NASA: việc nguy hiểm nhất của phi hành gia là gì?

Sáng 8-6, hàng ngàn học sinh, sinh viên TP Quy Nhơn (Bình Định) có mặt tại Trung tâm hội nghị tỉnh này đón chào sự xuất hiện của cựu phi hành gia và bác sĩ NASA.