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Sulla ISS la macchina del caffè espresso Made in Italy. La diretta del lancio della capsula Dragon


Lift-off questa sera alle 22:33. A bordo gli ultimi tre esperimenti italiani della missione Futura. La capsula resterà agganciata alla ISS per circa 5 settimane.

L'oggetto del desiderio: la prima macchina espresso a capsule in grado di lavorare nelle condizioni estreme dello spazio. E' un gioiellino tecnologico e ingegneristico realizzato da Lavazza, la nota azienda produttrice di caffè, e Argotec, l’azienda ingegneristica italiana specializzata nella progettazione di sistemi aerospaziali. Ma non solo. Oltre due tonnellate di rifornimenti ed esperimenti scientifici, contenuti nella capsula Dragon, spiccheranno il volo da Cape Canaveral in Florida alla volta della ISS il 13 aprile alle 16 e 33 (ora locale: in Italia saranno le 22 e 33).




Si tratta del sesto lancio effettuato con il vettore Falcon 9 di SpaceX, la società americana che ha firmato un accordo con la NASA per l’invio di rifornimenti alla ISS per almeno 12 missioni. La capsula Dragon porterà in orbita oltre a materiale di supporto per gli astronauti, un 'payload' molto prezioso: tre esperimenti italiani selezionati dall’Agenzia Spaziale Italiana per la missione Futura di Samantha Cristoforetti. Si tratta, nel dettaglio, di Cell Shape and Expression (Cytospace), ISSpresso e Nanoparticles and Osteoporosis (NATO).

“Questo ultimo carico è particolarmente importante – ha detto il presidente dell’ASI, Roberto Battiston - perché arriva quasi a coronamento della missione Futura e porta sulla ISS tre esperimenti molto significativi che confermano il ruolo leader del nostro paese anche nella ricerca in condizioni di microgravità. Esperimenti che impegneranno la nostra Samantha in questo mese di lavoro che avrà ancora davanti a sè sulla Stazione, prima del rientro a Terra e da cui ci aspettiamo ricadute importanti”.

Con il supporto di Terry Virts della NASA, sarà proprio la Cristoforetti ad azionare e manovrare dalla Cupola il braccio robotico di quasi 18 metri della Stazione per raggiungere e “catturare” Dragon al momento dell’arrivo, il 15 aprile. I tre esperimenti a bordo di Dragon andranno a completare il piano di ricerca per la missione Futura, attività che ha tenuto impegnata Samantha fin dai primissimi giorni di permanenza sulla Stazione Spaziale.

Il primo, Cell Shape and Expression (Cytospace) è un esperimento di biologia che ha l’obiettivo di definire un modello in grado di descrivere l’influenza del fattore fisico microgravità sull’espressione genica, influenza che si esercita attraverso la modificazione della forma cellulare.

Il secondo è ISSpresso: un complesso esperimento di fisica dei fluidi che impiega un dimostratore tecnologico estremamente sofisticato per validare un sistema in grado di garantire la difficile gestione in un ambiente spaziale di liquidi ad alta pressione e alta temperatura .

Il terzo esperimento in partenza, Nanoparticles and Osteoporosis (NATO) riguarda la ricerca sull’osteoporosi, una malattia scheletrica multifattoriale che può essere correlata a diversi fattori di rischio.


La permanenza di Dragon sulla ISS durerà circa cinque settimane subito dopo la capsula si sgancerà dal modulo Harmony per tornare a Terra con un carico di materiali dell’equipaggio, hardware ed esperimenti scientifici.

Luca Parmitano aveva espresso tante volte il desiderio di una tazzina di caffè da gustare a bordo della Stazione spaziale internazionale. Come lui tutti gli astronauti italiani che negli ultimi 13 anni si sono avvicendati in orbita. Finora, però, nessuno di loro ha potuto godere del più tipico gusto made in Italy osservando la Terra da lontano. Ma le cose stanno per cambiare. Potrebbe essere Samantha Cristoforetti la prima astronauta a sorseggiare una tazzina di caffè tra le stelle.


A partire dal mese di aprile, Giuseppe Lavazza vice presidente del gruppo, ha annunciato nel corso della presentazione del cluster del Caffe’ di Expo che si e’ tenuta ieri a Milano, anche gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale potranno bere un caffe’ nello spazio a 400 chilometri dalla terra e zero gravita’.





I tecnici hanno messo a punto l'oggetto del desiderio: la prima macchina espresso a capsule in grado di lavorare nelle condizioni estreme dello spazio. E' un gioiellino tecnologico e ingegneristico realizzato da Lavazza, la nota azienda produttrice di caffè, e Argotec, l’azienda ingegneristica italiana specializzata nella progettazione di sistemi aerospaziali. Ma non solo. Argotec è anche la leader europea nella preparazione di alimenti da consumare nello spazio. Non bisogna dimenticare che il regime degli astronauti deve essere tenuto sotto stretto controllo e tutto ciò che finisce sulla Stazione spaziale internazionale deve rispettare precisi parametri e rispettare regole severe. Sarà così anche per la macchina delle meraviglie, battezzata ISSpresso.

La pausa caffè spaziale sarà un po' come quella del bar: davanti a una tazzina di espresso (o anche di caffè lungo, the e persino brodo, come prevede il prototipo) ruoterà una parte importante della socializzazione di bordo. Il sistema a capsule è attualmente alla prova dei controlli e della sicurezza nei laboratori di Argotech



Ma l'importanza di ISSpresso va oltre la semplice possibilità di concedere una pausa gustosa agli astronauti. Grazie agli studi per la realizzazione della macchina, gli scienziati hanno migliorato la loro conoscenza sulla gestione in un ambiente spaziale di liquidi ad alta pressione e alta temperatura. Alcune delle soluzioni adottate hanno portato a brevetti internazionali, che potranno essere utili sia per le successive missioni spaziali, sia per un utilizzo terrestre. Diamo qualche dettaglio tecnico per capire come è la macchina. Il tubicino per portare acqua dentro la macchina da espresso, che sulla Terra è di plastica, sulla Stazione è fatto di acciaio e resiste a una pressione di oltre 400 bar. La macchina pesa ben venti chili: tutte le componenti più critiche sono doppiate per assicurare che non ci siano intoppi, come imposto dall'Agenzia spaziale italiana. E' un nuovo concetto di macchina per il caffè, sicura per gli astronauti e in grado di funzionare in condizioni di microgravità, spiegano da Argotec.

L'Asi porterà la macchina del caffè nello spazio grazie agli accordi bilaterali con la Nasa, nell'ottica di migliorare sempre di più il periodo in orbita degli astronauti, pensando anche a viaggi sempre più duraturi.

ISSpresso

Responsabile del Progetto (PI): David Avino, Argotec, Torino (Italia)
Responsabile Tecnico Progetto:Valerio Di Tana, Argotec, Torino (Italia)
Responsabile della Realizzazione dell’Apparato: ARGOTEC, Torino (Italia)
Supporto alla Realizzazione dell’Apparato:  Lavazza, Torino (Italia)
Supporto alle attività di integrazione e test: Finmeccanica - Selex ES Firenze (Italia)

OBIETTIVI DELLA RICERCA
ISSpresso è una macchina a capsule multifunzione in grado di servire bevande calde, tra le quali anche il tipico “caffè espresso italiano”, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). L’esperimento consiste in una serie di cicli di erogazione di caffè, espresso o americano, e in un flush di pulizia finale del sistema. Inoltre, grazie a questa macchina è anche possibile preparare tè, tisane e vari tipi di brodo, consentendo la reidratazione degli alimenti. ISSpresso è stato progettato per servire numerose bevande calde e per rimanere a lungo operativo a bordo della Stazione, una volta approvato come sistema di bordo. L’obiettivo principale è quello di dimostrare la corretta funzionalità di un sistema a capsule in assenza di peso, offrendo allo stesso tempo la possibilità di migliorare il benessere dell’equipaggio. Si tratta di un importante supporto psicologico per gli astronauti, che così possono sentirsi meno “lontani” da casa, avvicinarsi alle abitudini terrestri e affrontare al meglio la loro missione. Gli obiettivi scientifici previsti si focalizzano principalmente sul miglioramento della conoscenza del comportamento dei fluidi e delle miscele in condizioni di microgravità, raccogliendo anche le opportune evidenze sperimentali sulla formazione della schiuma generata durante la preparazione del caffè. In generale, ISSpresso è in grado di arricchire l’apporto nutrizionale degli astronauti che operano a bordo della ISS.

DESCRIZIONE DELL'ESPERIMENTO 
La prima macchina a capsule in grado di lavorare in assenza di peso è caratterizzata da un corpo strutturale principale costituito da un compartimento per l’inserimento dei drink-pouch, i sacchetti conformi agli standard NASA, protetto da uno sportello trasparente che impedisce l’accesso durante l’erogazione, un pannello di controllo e un sistema di inserimento delle capsule commerciali. Il sistema ha un volume totale pari a 64 dm3 con una massa complessiva di circa 20 Kg.
ISSpresso prevede una connessione elettrica con la Stazione. L'approvviggionamento di acqua potabile viene invece garantito dal Potable Water Dispenser (PWD) installato nello US Lab.


OPERAZIONI A BORDO
Per preparare la bevanda, l’astronauta deve riempire il water-pouch con l'acqua potabile prelevata dal PWD per poi connetterlo a ISSpresso. Successivamente si deve attivare l’esperimento tramite lo switch di potenza, posizionare il drink-pouch per la raccolta del prodotto erogato e inserire la capsula. Ogni membro dell’equipaggio può selezionare la tipologia di bevanda desiderata e premere il bottone di “Brew” per iniziare il processo di infusione. Dopo aver disconnesso il drink-pouch, è possibile gustare il preparato. Durante le prime fasi di utilizzo, l’intero processo di infusione viene documentato per futuri studi sulla fluidodinamica e sulla formazione delle schiume.

POSSIBILI RICADUTE
ISSpresso è un prodotto interamente italiano, realizzato da un team di giovani ingegneri con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana. Il sistema multifunzione è compatibile con il food-system della Stazione, incluso il Potable Water Dispenser, pertanto fornisce anche la possibilità di reidratare il cibo della ISS con brodi o altri consommé, incrementando l’apporto nutrizionale per ogni astronauta. Di fatto, la macchina è una diretta conseguenza ed evoluzione della lunga ricerca di Argotec nel campo del cibo spaziale. Il raggiungimento degli obiettivi può portare a nuove importanti conoscenze sulla fluidodinamica e sul comportamento delle schiume nello spazio. I numerosi benefici, tecnici e di supporto psicologico per gli astronauti, sono facilmente applicabili a future missioni di lunga durata. Inoltre, lo studio ha già prodotto alcune innovazioni e brevetti industriali per immediate applicazioni terrestri.

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