Эволюция космического кофе: от пауча до кофемашины и обратно
Представьте, что вы пытаетесь сделать глоток кофе, а он попадает куда угодно, только не в рот. Астронавты в космосе сталкиваются с такой ситуацией каждый день. В условиях низкой гравитации капли стремятся вверх. Но наука придумала, как их остановить.
Растворимый кофе из пакета с трубочкой
На заре космической эры вкусный кофе был последним пунктом, о котором думали разработчики питания для астронавтов. Если кому-то требовалась порция кофеина, задача решалась так же просто и безыскусно, как с любой другой пищей: в специальный пластиковый пауч с сухим растворимым концентратом набиралась горячая вода, а получившуюся жидкость следовало пить через узкую трубочку. Только так можно было избежать неприятностей с каплями, разлетающимися по всему пространству. Нельзя сказать, что такой кофе получался вкусным, ведь вся ароматика терялась из-за герметичной упаковки.
Фото: nasa.gov
Кофемашина ISSpresso
Десять лет назад, в апреле 2015 года, члены экипажа МКС получили революционный с точки зрения технологий подарок — кофемашину ISSpresso, созданную специально для работы в условиях невесомости. Машина была выпущена итальянской компанией Argotec в сотрудничестве с Lavazza и названа так в честь МКС (по-английски — International Space Station, или ISS).
Фото: lavazza.com
По размеру космическая кофемашина получилась не больше обычной, которую вы найдете в любой земной кофейне. Вот только каналы гидравлического контура изготовили из стали, а не из пластика, чтобы машина выдерживала эксплуатационные нагрузки: во время работы ISSpresso вода в ней нагревалась до температуры около 94 градусов и проходила через кофейную капсулу с помолом под давлением около 400 бар (в традиционной машине давление не бывает выше 10–15 бар).
Фото: lavazza.com
В этом методе приготовления было прекрасно все, кроме пакета: он по-прежнему не оставлял астронавтам шанса выпить кофе, ощущая его аромат.
Космическая чашка, которая похожа на чей-то нос
Но настоящая революция в процессе употребления кофе произошла в тот момент, когда все астронавты получили возможность пить любимый напиток не из пакетика, а из чашки, почти как на Земле.
Началась эта история в 2008 году, когда астронавт Дональд Петтит так соскучился по аромату кофе, что решил поэкспериментировать с формой подачи жидкости. Он взял кусок пластика, оторванный от обложки книги, и сложил его в форме капли, которая была закрыта с одного конца.
Фото: nasa.gov
Дональд остался доволен придумкой и назвал свое изобретение Zero-G (zero gravity), но тогда это был лишь сырой вариант идеи. Только к 2015 году она нашла масштабное воплощение, как раз к моменту появления ISSpresso. Концепция космической чашки, которая бросала вызов законам физики, вдохновила физика Марка Вайслогеля из Портлендского государственного университета. Space Cup была выпущена даже в нескольких образцах.
Фото: nasa.gov
В условиях микрогравитации действуют другие физические законы: для направления жидкости от основания чашки к ее краю используется принцип гидродинамики и капиллярный эффект. Это дает астронавтам возможность пить любые напитки почти так же, как они это делают на Земле.
Дон Петтит, астронавт и изобретатель Space Cup: «Чашка в невесомости позволяет почувствовать запах кофе, чего нельзя сделать, потягивая его из пакета через соломинку. А запах составляет, вероятно, 70% удовольствия от кофе».
Фото: x.com @astro_pettit
Космическая кофемашина для капсул
Но и на этом изобретения не закончились. Частью миссии оборудования ISSpresso было тестирование теплопередачи и динамики жидкости в условиях микрогравитации и невесомости. Вскоре использование машины привело к изобретению ручного кофеварочного аппарата для работы в космосе. Он появился на борту МКС уже в 2016 году.
Классическая кофейная капсула помещалась внутрь закрепленной у стены пластиковой машинки. С помощью поршня вода пропускалась через капсулу, и кофе через трубочку попадал непосредственно в прикрепленную снизу чашку.
Фото: nasa.gov
Возвращение к истокам: и снова растворимый кофе
Увы, после почти трех лет эксплуатации аппарат ISSpresso был выведен из работы в соответствии с заранее установленным планом. А ручным кофеварочным аппаратом астронавтам и вовсе удалось воспользоваться лишь несколько раз.
К 2025 году принцип приготовления кофе в условиях невесомости вернулся к тому, с чего все и начиналось, — к завариванию растворимого концентрата в паучах. Этот метод намного дешевле и надежнее, не требует очистки оборудования и мытья чашек. Чтобы напиток казался вкуснее, члены экипажа могут заказывать паучи, в которые уже добавлены молоко или сахар.
Впрочем, судя по последним роликам, неунывающий старина Дон Петтит даже и не подумал отказываться от своей прекрасной чашки, которая была доведена до совершенства. От и сегодня переливает в нее растворимый кофе, а потом весело показывает мастерство настоящего кофемана, позволяя чашке вращаться в невесомости.
