Вы бы предпочли кофе из пакета или из чашки? На Земле это простой выбор. Однако в космосе все гораздо сложнее. Теперь астронавты фактически получают возможность пить из специально разработанной чашки в космосе.
В прошлом году Италия отправила на космическую станцию эспрессо-машину для Саманты Кристофоретти, итальянского астронавта ЕКА. Это вдохновило группу на изучение границ с этими странными потоками в условиях низкой гравитации, таких как образование и осаждение пенки эспрессо, а также удержание потоков внутри космического корабля.
В этом случае исследователи готовят кухни, которые были изготовлены из 3D-печатного прозрачного полимера и работают по принципу сифона. Эти крышки обеспечивают поверхностное натяжение, а не гравитацию, и фактически работают на поверхности космической станции. Как вы думаете, они работают настолько хорошо, что экипаж может кружить вокруг, делать сальто и даже бросать их вперед и назад, попивая напитки.
«Условия смачивания и особая геометрия чашки распределяют градиент капиллярного давления, который направляет жидкость к пьющему лицу», — сказал Марк Вайс Вайслогель, один из исследователей, в пресс-релизе. «Ваш нос находится ближе к напитку, что позволяет легче чувствовать его запах во время питья. Астронавт может осушить чашку глотками или одним большим глотком почти так же, как на Земле... не наклоняя голову, без гравитации. Эта стабильная ситуация — хотя питье обжигающих жидкостей из открытых емкостей на борту Международной космической станции обычно считается проблемой безопасности».
Следующим шагом станет применение новых знаний о явлениях капиллярной жидкости в условиях последующей низкой гравитации для проектирования более надежных систем жизнеобеспечения для космических станций и будущих кораблей.
«Управление водой, жидким топливом, охлаждающими жидкостями и даже напитками, когда влияние гравитации незначительно, — это удивительная задача», — сказал Вайслогел. «Если это можно осуществить пассивно, без движущихся частей, с помощью специального контроля смачивающих свойств, формы контейнера и поверхностного натяжения, то мы в деле. Мы любим наблюдать и изучать большие жидкие поверхности, которые могут доминировать над поведением жидкостей в космосе. И если астронавты наслаждаются своим кофе более насыщенным, глубоким способом, чем раньше... ну, это тоже полезно».