NASA 破解了零重力咖啡问题 - 彭博社

就在一年前，在距离地球200英里的国际空间站上，意大利宇航员萨曼莎·克里斯托福雷蒂将一个塑料胶囊滑入一个大小和形状类似于家用保险箱的机器中。她打开一个小的亚克力玻璃门，将一个水袋连接到进气阀上，然后扣上一个更小的空塑料袋。然后她关上门，启动机器，等待她的浓缩咖啡。

我们早已解决了在地球上制作咖啡的问题。但为空间站制造一台浓缩咖啡机却比意大利工程公司Argotec预期的要困难得多。当该公司承担这个项目时，一个由11名工程师组成的团队——其中7人全职工作——花了一年半的时间来开发一种可以在微重力环境下工作的冲泡过程，并满足NASA严格的安全标准。“我想我们没有一个人意识到每个组件都必须进行修改，”参与该项目的工程师约书亚·霍尔说，该项目名为ISSpresso。

要制作浓缩咖啡，必须将几乎沸腾的水强行通过细磨的咖啡豆。在放在家用炉子上的典型锅中，底部的水变得密度较低，形成对流电流，将热量混合到容器的其余部分。当水沸腾时，蒸汽向上推入空气中。但在近零重力环境下，热水的行为有所不同；它不会上升。即使它变成蒸汽，它也会保持在加热元件附近。结果是一个超热且危险的蒸汽泡悬浮在一团水中。Argotec的解决方案是通过薄钢管输送水，以确保它不会形成热气泡。

“如果像一杯美味的咖啡这样的小事都能防止宇航员感到孤立、隔离……那么就没有理由不让它存在。”

但这并没有解决压力问题。NASA认为任何超过每平方英寸60磅的压力都是安全隐患，而冲泡浓缩咖啡至少需要两倍的压力。为了减少爆炸的危险，工程师们用活塞泵替代了传统的旋转泵——就像注射器一样——由电动马达驱动，功率刚好足够完成任务，而不会多余。

泄漏是另一个挑战。在微重力环境下，水不会聚集；它会漂浮。因此，每根管道都配备了释放阀，能够将水冲入机器的中央腔室，然后可以用毛巾擦拭。工程师们还设计了一种机制，可以通过舱内向咖啡“杯”——一个密封袋——吹气，清除可能漂浮在舱内的液体。

由意大利工程公司Argotec制造的ISSpresso。

感谢Lavazza咖啡豆不需要重新设计。意大利咖啡公司Lavazza为该项目提供了资金，选择了一种适合美国口味的阿拉比卡混合咖啡，但经过烘焙以生产意大利人偏爱的浓烈浓缩咖啡。然而，胶囊必须重新考虑，并采用一种在着火时不会释放有毒烟雾的材料。

像其他太空技术一样，该项目也可能在地球上应用。Argotec和Lavazza已经申请了两项专利：一种可以在家节省水的空气喷射装置，以及一种在零重力下弹出胶囊的金属活塞，这可以在壁挂式浓缩咖啡机中重新利用。

太空咖啡听起来可能是一种轻浮的事物。但就像音乐、给家人的电话和其他家庭的舒适一样，它可以在狭窄、压力重重的环境中促进机组成员的心理健康——而随着NASA探索载人火星任务的可能性，机组的福祉将变得更加重要。“如果像一杯美味的咖啡这样的小事能防止宇航员感到孤立、隔离或精疲力竭，那就没有理由不让它存在，”休斯顿NASA约翰逊航天中心的航空精神病学主任加里·贝文说。

从克里斯托弗蒂的反应来看，这个项目是成功的。在她从密封袋中喝下第一口后，她对着镜头露出了微笑并竖起了大拇指。然后，她挤出一个弹珠大小的浓缩咖啡泡沫，轻轻向前漂浮以接住它。