ISSpresso

ISSpresso es la primera máquina de café expreso diseñada para su uso en el espacio, producida para la Estación Espacial Internacional por Argotec y Lavazza en una asociación público-privada con la Agencia Espacial Italiana (ASI). El primer café expreso fue bebido en el espacio por la astronauta Samantha Cristoforetti el 3 de mayo de 2015. ^[1] ISSpresso es uno de los nueve experimentos seleccionados por la Agencia Espacial Italiana para la misión Futura. ^[2]

ISSpresso en la Estación Espacial Internacional

En 2014, Argotec y Lavazza se asociaron para determinar la viabilidad del proyecto. Luego, Argotec se acercó a ASI, con Lavazza como socio, y ASI acordó patrocinar el ISSpresso como una carga útil de ASI en la ISS. Luego se obtuvo la aprobación de la NASA . ^[3] Durante el mismo año se realizó un estudio de viabilidad con la creación de algunos subsistemas para validar las opciones tecnológicas. El 14 de abril de 2015, el modelo de vuelo de ISSpresso fue enviado con SpaceX CRS-6 a la Estación Espacial Internacional ^[4] y el 3 de mayo de 2015, Samantha Cristoforetti bebió el primer expreso en condiciones de microgravedad. El 30 de septiembre de 2017, Paolo Nespoli utilizó la máquina de espresso a bordo de la ISS para celebrar el Día Internacional del Café . ^[5]

La misión "Coffee in Space" de ISSpresso finalizó el 14 de diciembre de 2017. ^[6]

El uso de la máquina se realizó junto con una taza de espresso de cero g que utiliza la acción capilar para absorber el líquido en la boca. Esta es una imagen de la Tierra tomada en 2015 (la gravedad actúa sobre el fluido)

La astronauta Samantha Cristoforetti bebiendo espresso de la taza en ISS, 2015

ISSpresso está diseñado para preparar espresso. ^[7] Antes de este experimento, solo se disponía de café soluble en el espacio. Los astronautas pueden seleccionar la bebida de interés entre las siguientes opciones: negra corta (30 ml), negra larga (60 ml) y bebida caliente (té o caldo, 120 ml). También dispone de un ciclo de descarga (60 ml) para limpiar el circuito hidráulico al final del suministro. La posibilidad de entregar caldo permite la rehidratación de los alimentos espaciales . ^[8]

ISSpresso también ofrece la oportunidad de estudiar algunos fenómenos físicos relacionados con la dinámica de fluidos en microgravedad de líquidos (puros y mezclados) a alta presión y temperatura. El análisis de la formación de espuma con respecto a la del café terrestre fue de especial interés, partiendo del diseño del sistema para obtenerla en microgravedad. ^[2]

Hay una serie de aspectos de la preparación y el consumo de espresso que están relacionados o afectados por la gravedad. Uno de los desafíos fue intentar producir la bebida en un entorno de microgravedad. ^[9]

La primera diferencia notable se refiere al tamaño y el peso: 43 × 42 × 36 cm (17 × 16,5 × 14 pulgadas) y casi 20 kg (44 libras). ^[10] ISSpresso es más pesado y complejo principalmente debido a la elección de materiales y las redundancias introducidas para cumplir con los requisitos de seguridad en todas las fases de la misión. ^[1]

Los conductos del circuito hidráulico son de acero, no de plástico, para soportar cargas operativas de hasta 400 bares (5.800  psi ). ^[11] La cafetera ha sido diseñada para minimizar la cantidad de agua que queda después de la infusión. Además, alberga un conjunto de microinterruptores que evitan la fuga de agua caliente a alta presión en caso de cierre fallido o inadecuado de la propia cafetera.

El sistema de extracción de la cápsula usada en microgravedad funciona mediante un pistón de aluminio ^[11] que es activado por el astronauta, que introduce la cápsula en una bolsa de eliminación. Este se instala en las proximidades de la cafetera. El líquido extraído del recipiente de agua se utiliza casi en su totalidad durante la preparación. La mezcla resultante se recoge en una bolsa para bebidas. ^{[12] A} diferencia de las máquinas terrestres, no es necesario contar con un tanque de recolección dado que el agua residual es muy limitada. ^[13]

Cristoforetti junto a la máquina ISSpresso, que también puede producir otras bebidas, incluido el té.

La máquina tiene unas condiciones de uso similares a las tradicionales, ^[14] con el fin de facilitar las operaciones de los astronautas sin necesidad de un entrenamiento específico. Después de verificar que el recipiente de agua está instalado correctamente, el astronauta inserta la cápsula de café en una abertura en la superficie superior de la máquina, luego cierra la puerta pequeña y selecciona el tamaño de la bebida. Después de eso, colocan la bolsa para bebidas en el adaptador y comienzan el proceso de preparación del café. Las interfaces del recipiente de agua así como de la bolsa de bebida son las mismas que se utilizan con el dispensador de agua potable instalado en la estación espacial, ^[15] para facilitar el uso del sistema por parte del astronauta.

Mediante el proceso de seguridad, la NASA verificó que el hardware cumpliera con los requisitos necesarios y ha certificado el sistema para el vuelo en la ISS. ^[16] La estructura externa e interna de la máquina fue diseñada y probada para soportar las cargas transmitidas por el lanzamiento de la nave espacial SpaceX CRS-6.

ISSpresso ha sido diseñado, construido y probado por Argotec en cuatro modelos principales durante 18 meses. ^[17]

• El primer modelo , llamado 2-D, ^[17] representa un prototipo de los sistemas hidráulico y neumático. Se utilizaron una bomba y una cafetera comercial.
• El segundo modelo , conocido como Elegance Model, ^[17] fue desarrollado para probar las funciones mecánicas de la máquina: muchos de los componentes mecánicos se corresponden con los utilizados para la unidad de vuelo.
• El tercer modelo , el denominado modelo terrestre, ^[17] es el "modelo terrestre". Es casi funcionalmente idéntico al modelo de vuelo. En este modelo se llevó a cabo una campaña de pruebas exhaustivas para obtener la calificación de lanzamiento.
• El modelo Protoflight , ^[17] es decir, modelo de vuelo, es la versión final que incorpora todas las mejores soluciones técnicas implementadas en los modelos anteriores. El modelo de vuelo ha sido sometido a los procesos de calificación y ha sido certificado por la NASA para su uso a bordo de la Estación Espacial Internacional.

• ISSpresso en Lavazza.com
• ISSpresso en Argotec.it