ISSpresso

ISSpresso fue la primera máquina de café espresso diseñada para su uso en el espacio, producida para la Estación Espacial Internacional por Argotec y Lavazza en una colaboración público-privada con la Agencia Espacial Italiana (ASI). ^{[ 1 ]} ISSpresso fue uno de los nueve experimentos seleccionados por la Agencia Espacial Italiana para la misión Futura. ^{[ 2 ]} Estuvo instalada en la estación espacial entre 2015 y 2017, año en que regresó a la Tierra.

En 2014, Argotec y Lavazza se asociaron para determinar la viabilidad del proyecto. Posteriormente, Argotec se puso en contacto con ASI, con Lavazza como socio, y ASI aceptó patrocinar el ISSpresso como carga útil de ASI en la ISS. Se obtuvo la aprobación de la NASA . ^{[ 3 ]} Durante ese 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 a la Estación Espacial Internacional en la misión SpaceX CRS-6 ^{[ 4 ]} y el 3 de mayo de 2015, Samantha Cristoforetti bebió el primer espresso en condiciones de microgravedad. ^{[ 5 ]} 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 . ^{[ 6 ]}

La misión de ISSpresso llegó a su fin el 14 de diciembre de 2017, ^{[ 7 ]} y la máquina fue devuelta a la Tierra por la misión SpaceX CRS-13 . ^{[ 8 ] [ 9 ]}

ISSpresso fue diseñado para preparar espresso. ^{[ 10 ]} Antes de este experimento, solo había café soluble disponible en el espacio. Los astronautas podían elegir entre las siguientes opciones: café solo corto (30  ml), café solo largo (60  ml) y bebida caliente (té o caldo, 120  ml). La máquina también contaba con un ciclo de purga (60  ml) para limpiar el circuito hidráulico al final del suministro. La posibilidad de suministrar agua caliente permitía la rehidratación de los alimentos espaciales . ^{[ 11 ]}

ISSpresso también ofreció la oportunidad de estudiar 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 particular interés, partiendo del diseño del sistema para obtenerla en microgravedad. ^{[ 2 ]}

Varios aspectos de la preparación y el consumo del espresso están relacionados con la gravedad o se ven afectados por ella. Uno de los desafíos fue intentar producir la bebida en un entorno de microgravedad. ^{[ 12 ]}

La primera diferencia notable se refiere al tamaño y al peso: 43 × 42 × 36 cm (17 × 16,5 × 14 pulgadas) y casi 20 kg (44 libras) . ^{[ 13 ]} ISSpresso es más pesado y complejo principalmente debido a la elección de materiales y a las redundancias introducidas para cumplir con los requisitos de seguridad en todas las fases de la misión. ^{[ 5 ]}            

Los conductos del circuito hidráulico son de acero, no de plástico, para soportar cargas operativas de hasta 400 bares (5800 psi ) . ^{[ 14 ]} La cafetera ha sido diseñada para minimizar la cantidad de agua residual tras la infusión. Además, incorpora un conjunto de microinterruptores que impiden la fuga de agua caliente a alta presión en caso de un cierre incorrecto o incompleto de la cafetera. 

El sistema para retirar la cápsula usada en microgravedad funciona mediante un pistón de aluminio ^{[ 14 ]} que el astronauta activa, empujando la cápsula hacia una bolsa de desecho. Esta se instala cerca de la máquina de preparación. El líquido extraído del depósito de agua se utiliza casi por completo durante la preparación. La mezcla resultante se recoge en una bolsa para bebidas. ^{[ 15 ]} A diferencia de las máquinas terrestres, no es necesario un tanque de recogida, dado que la cantidad de aguas residuales es muy limitada. ^{[ 16 ]}

La máquina tiene condiciones de uso similares a las tradicionales, ^{[ 17 ]} para facilitar las operaciones de los astronautas sin requerir entrenamiento específico. Después de verificar que el depósito de agua esté correctamente instalado, el astronauta inserta la cápsula de café en una abertura en la superficie superior de la máquina, luego cierra la pequeña puerta y selecciona el tamaño de la bebida. Después, conecta la bolsa de bebida al adaptador y comienza el proceso de preparación del café. Las interfaces del depósito de agua y de la bolsa de bebida son las mismas que se utilizan con el dispensador de agua potable instalado en la estación espacial ^{[ 18 ]} , para facilitar el uso del sistema por parte del astronauta.

A través del proceso de seguridad, la NASA verificó que el hardware cumpliría con los requisitos necesarios y ha certificado el sistema para el vuelo en la ISS. ^{[ 19 ]} 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 fue diseñado, construido y probado por Argotec. Durante 18 meses, se construyeron cuatro modelos: ^{[ 20 ]}

• El primer modelo , llamado 2-D, ^{[ 20 ]} fue un prototipo de los sistemas hidráulicos y neumáticos. Se utilizaron una bomba y una máquina de cerveza comercial.
• El segundo modelo , conocido como Modelo Elegancia, ^{[ 20 ]} fue desarrollado para probar las funciones mecánicas de la máquina: muchos de los componentes mecánicos corresponden con los utilizados para la unidad de vuelo.
• El tercer modelo , el llamado Modelo Terrestre, ^{[ 20 ]} es el "modelo terrestre". Es prácticamente idéntico en funcionalidad al modelo de vuelo. Se llevó a cabo una campaña de pruebas exhaustivas con este modelo para obtener la calificación de lanzamiento.
• El modelo Protoflight , ^{[ 20 ]} es decir, el modelo de vuelo, es la versión final que incorpora todas las mejores soluciones técnicas implementadas en los modelos anteriores. El modelo de vuelo fue sometido a los procesos de calificación y certificado por la NASA para su uso a bordo de la Estación Espacial Internacional.

• ISSpresso en Lavazza.com
• ISSpresso archivado el 18/04/2015 en Wayback Machine en Argotec.it