ISSpresso - ISSpresso

ISSpresso на Международная космическая станция

ISSpresso это первый эспрессо кофе-машина предназначен для использования в космосе, произведен для Международная космическая станция к Argotec и Lavazza в государственно-частном партнерстве с Итальянское космическое агентство (КАК И Я). Первый кофе эспрессо выпил в космосе космонавт Саманта Кристофоретти 3 мая 2015 г.[1] ISSpresso - один из девяти экспериментов, выбранных Итальянским космическим агентством для миссии Futura.[2]

История

В 2014 году Argotec и Lavazza объединились, чтобы определить осуществимость проекта. Затем Argotec обратилась к ASI с Lavazza в качестве партнера, и ASI согласилась спонсировать ISSpresso в качестве полезной нагрузки ASI на МКС. НАСА затем было получено одобрение.[3] В том же году было проведено технико-экономическое обоснование с созданием некоторых подсистем, чтобы подтвердить технологический выбор. 14 апреля 2015 года летная модель ISSpresso была отправлена ​​с SpaceX CRS-6 на Международную космическую станцию[4] и 3 мая 2015 г. Саманта Кристофоретти выпил первый эспрессо в условиях микрогравитации. 30 сентября 2017 г. Паоло Несполи использовал кофемашину эспрессо на борту МКС, чтобы отпраздновать Международный день кофе.[5]

Миссия ISSpresso «Кофе в космосе» завершилась 14 декабря 2017 года.[6]

Цели

Машина использовалась в сочетании с чашкой для эспрессо с нулевым г, которая использует капиллярное действие для впитывания жидкости в рот. Это изображение Земли, сделанное в 2015 году (на жидкость действует гравитация).
Астронавт Саманта Кристофоретти пьет эспрессо из чашки на МКС, 2015 год.

ISSpresso предназначен для приготовления эспрессо.[7] До этого эксперимента в космосе был доступен только растворимый кофе. Космонавты могут выбрать интересующий напиток из следующих вариантов: короткий черный (30 мл), длинный черный (60 мл) и горячий напиток (чай или бульон, 120 мл). Он также имеет цикл промывки (60 мл) для очистки гидравлического контура в конце подачи. Возможность доставки бульона позволяет проводить регидратацию космическая еда.[8]

ISSpresso также предлагает возможность изучить некоторые физические явления, связанные с гидродинамикой в микрогравитация (чистых и смешанных) жидкостей при высоком давлении и температуре. Анализ пенообразования по сравнению с земным кофе представлял особый интерес, начиная с конструкции системы для получения пены в условиях микрогравитации.[2]

При приготовлении и употреблении эспрессо существует ряд аспектов, связанных с силой тяжести или на которые она влияет. Одной из проблем была попытка производить напиток в условиях микрогравитации.[9]

Отличия от коммерческого производителя эспрессо

Первое заметное различие касается размера и веса: 43 × 42 × 36 см (17 × 16,5 × 14 дюймов) и почти 20 кг (44 фунта).[10] ISSpresso тяжелее и сложнее, в первую очередь из-за выбора материалов и введенных резервов для удовлетворения требований безопасности на всех этапах миссии.[1]

Каналы гидравлического контура изготовлены из стали, а не из пластика, чтобы выдерживать рабочие нагрузки до 400 бары (5,800 psi ).[11] Пивоварня сконструирована таким образом, чтобы минимизировать количество воды, остающейся после заваривания. Кроме того, он содержит набор микропереключателей, предотвращающих утечку горячей воды под высоким давлением в случае неудачного или неправильного закрытия самого пивоваренного завода.

Система удаления использованной капсулы в условиях микрогравитации работает с помощью алюминиевого поршня.[11] это активируется астронавтом, который загоняет капсулу в мешок для утилизации. Он устанавливается рядом с пивоварней. Жидкость, взятая из емкости для воды, почти полностью используется во время приготовления. Полученную смесь собирают в пакет для напитков.[12] В отличие от наземных машин, нет необходимости иметь сборный резервуар, учитывая, что сточных вод очень мало.[13]

Операция

Кристофоретти рядом с кофемашиной ISSpresso, которая также может производить другие напитки, включая чай

Машина имеет условия использования, аналогичные традиционным,[14] для облегчения работы космонавтов без специальной подготовки. Убедившись, что емкость для воды установлена ​​правильно, космонавт вставляет кофейную капсулу в отверстие на верхней поверхности машины, затем закрывает небольшую дверцу и выбирает размер напитка. После этого прикрепляют пакет для напитков к адаптеру и запускают процесс приготовления кофе. Интерфейсы емкости для воды и пакета для напитков такие же, как и у дозатора питьевой воды, установленного на космической станции.[15] для облегчения использования системы космонавтом.

Дизайн и квалификация

В процессе обеспечения безопасности НАСА проверило соответствие оборудования необходимым требованиям и сертифицировало систему для полета на МКС.[16] Внешняя и внутренняя конструкция машины была спроектирована и испытана для выдерживания нагрузок, передаваемых при запуске космического корабля SpaceX CRS-6.

Прототипы и модели

ISSpresso был разработан, построен и испытан Argotec на четырех основных моделях в течение 18 месяцев.[17]

  • В первая модель, называется 2-D,[17] представляет собой прототип гидравлической и пневматической систем. Использовались насос и коммерческий пивовар.
  • В вторая модель, известная как Модель элегантности,[17] был разработан для проверки механических функций машины: многие из механических компонентов соответствуют тем, которые используются для летательного аппарата.
  • В третья модель, так называемая наземная модель,[17] это «модель Земли». Он практически функционально идентичен летному образцу. На этой модели была проведена кампания обширных испытаний для получения стартовой квалификации.
  • В Модель Protoflight,[17] т.е. летная модель, является финальной версией, вобравшей в себя все лучшие технические решения, реализованные в предыдущих моделях. Летная модель прошла квалификационные процессы и была сертифицирована НАСА для использования на борту Международной космической станции.

Рекомендации

  1. ^ а б Поволедо, Элизабетта (4 мая 2015 г.). «Эспрессо? Теперь Международная космическая станция полностью оборудована». Нью-Йорк Таймс. Получено 28 января 2016.
  2. ^ а б «Кофе эспрессо покоряет космос» (PDF) (Пресс-релиз). Argotec. 3 мая 2015. Получено 28 января 2016.
  3. ^ Хауэлл, Элизабет (30 сентября 2014 г.). «Латте в космосе! Эспрессо-машина отправится на космическую станцию». Space.com. Получено 28 января 2016.
  4. ^ Бойл, Алан (14 апреля 2015 г.). «SpaceX запускает груз на орбиту, затем на палубу падает ракета Falcon 9». Новости NBC. Получено 28 января 2016.
  5. ^ «Итальянский эспрессо в космосе в честь Международного дня кофе» (PDF) (Пресс-релиз). Argotec. 1 октября 2017 г.. Получено 3 октября 2017.
  6. ^ «Испрессо успешно выполняет миссию» кофе в космосе"" (Пресс-релиз). Lavazza. 14 декабря 2017 г.. Получено 29 июн 2019.
  7. ^ Темпертон, Джеймс (13 апреля 2015 г.). «ISSPresso наконец-то принесет в космос достойный кофе». Проводной. Получено 28 января 2016.
  8. ^ Фридман, Эндрю (13 апреля 2015 г.). «Наконец-то на космической станции появится итальянская эспрессо-машина». Mashable. Получено 28 января 2016.
  9. ^ Вайслогель, Марк (1 мая 2015 г.). "Чашки для эспрессо с космической станции: крепкий кофе дает больше научных знаний". НАСА. Получено 30 декабря 2016.
  10. ^ Перлман, Роберт З. (16 июня 2014 г.). «Космонавты будут варить кофе на космической станции с помощью машины ISSpresso». CollectSpace. Получено 28 января 2016.
  11. ^ а б Луфкин, Брайан (1 апреля 2015 г.). "Космическая станция получает кофеварку для эспрессо". Scientific American. Получено 28 января 2016.
  12. ^ Перлман, Роберт З. (4 мая 2015 г.). «Смело варить: Astronaut использует ISSpresso, чтобы приготовить первую чашку кофе в космосе». CollectSpace. Получено 28 января 2016.
  13. ^ Мейер, Робинсон (14 апреля 2015 г.). «Космический кофе: астронавты получают новую причудливую эспрессо-машину». Атлантический океан. Получено 28 января 2016.
  14. ^ Фельтман, Рэйчел (21 ноября 2014 г.). «В эти выходные астронавты МКС получат свою первую кофеварку с нулевым газом». Вашингтон Пост. Получено 28 января 2016.
  15. ^ «ИСПрессо (ISSpresso)». НАСА. 14 октября 2015 г.. Получено 28 января 2016.
  16. ^ «Кофемашина ISSpresso направляется к Международной космической станции». CBC Новости. Ассошиэйтед Пресс. 27 июня 2014 г.. Получено 28 января 2016.
  17. ^ а б c d е Ди Тана, Валерио и Холл, Джошуа (июнь 2015 г.). "ISSpresso Development and Operations" (PDF). Журнал космической техники безопасности. 2 (1): 39–44. Дои:10.1016 / С2468-8967 (16) 30038-6.

внешняя ссылка