Ψηλά πάνω από τον πλανήτη μας στη σφαίρα των δορυφόρων και των διαστημικών σταθμών, οι γνωστοί κανόνες της Γης δεν ισχύουν. Ο μεσημεριανός ουρανός είναι μαύρος σαν τη νύχτα. Δεν υπάρχει πάνω και κάτω. Τα αντικείμενα που πέφτουν δεν πέφτουν και ο ζεστός αέρας δεν ανεβαίνει. Από όλα τα περίεργα πράγματα που συμβαίνουν εκεί πάνω, όμως, το να πιεις καφέ πιθανότατα να είναι το πιο περίεργο.

Ο καθηγητής φυσικής Mark Weislogel του Portland State University έχει ερευνήσει αρκέτα το θέμα του καφέ στο διάστημα και περιγράφει: «Για αρχή, θα ήταν αγγαρεία μόνο να βάλεις τον καφέ στο φλιτζάνι. Χωρίς την έλξη της βαρύτητας, η έκχυση υγρών μπορεί να είναι πολύ δύσκολη. Αλλά, ας υποθέσουμε ότι βρίσκεστε στο διαστημικό σταθμό και έχετε ένα φλιτζάνι καφέ στο χέρι σας. Το πιο φυσικό πράγμα θα ήταν να γείρετε το φλιτζάνι προς τα χείλη σας, αλλά όταν το κάνετε…Ο καφές θα ήταν πολύ δύσκολο να ελεγχθεί», συνεχίζει. «Στην πραγματικότητα, πιθανότατα δεν θα έβγαινε από το φλιτζάνι. Θα έπρεπε να κουνήσετε το φλιτζάνι προς το πρόσωπό σας και να ελπίζετε ότι κάποιο από το καυτό υγρό θα ξεφύγει και θα επιπλέυσει προς το στόμα σας».

Τα τελευταία χρόνια λοιπόν η NASA εργάζεται στη δημιουργία ενός διαστημικού κυπέλλου που διατηρεί το υγρό στη θέση του, ακόμη και χωρίς καπάκι. Η τεχνολογία βελτιώνει τη ζωή για τους αστροναύτες που ζουν στο αβαρές περιβάλλον στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, ενώ παρέχει στους επιστήμονες νέες ιδέες για το πώς να σχεδιάσουν άλλα συστήματα υδραυλικών εγκαταστάσεων στο διάστημα.

Μια πρόσφατη επίδειξη της αστροναύτη Nicole Mann μπορεί να μοιάζει μαγική, αλλά το κύπελλο αξιοποιεί τις ιδιότητες της δυναμικής των ρευστών για να μιμηθεί τη βαρύτητα. Στο παρακάτω βίντεο, που δημοσιεύτηκε στο Twitter στις 2 Μαρτίου, η Mann βάζει έναν καπουτσίνο στο ειδικό φλιτζάνι και στη συνέχεια το περιστρέφει απαλά για να δείξει πώς το ζεστό ρόφημα παραμένει μέσα ακόμα και όταν το αναποδογυρίζει.

Οι επιστήμονες, που δουλεύουν για την παραγωγή του φλιτζανιού στα πλαίσια του Πειράματος Τριχοειδούς Ροής, λένε ότι το κύπελλο λειτουργεί όπως τα φλυτζάνια στη Γη αξιοποιώντας τις συνδυασμένες επιδράσεις της επιφανειακής τάσης, των λεγόμενων συνθηκών «διαβροχής» και της γεωμετρίας του κυπέλλου. Διαβροχή είναι ο όρος για το φαινόμενο που εμφανίζεται κατά την επαφή ενός υγρού με ένα στερεό ή άλλο υγρό σώμα. Το κύπελλο έχει τουλάχιστον ένα κανάλι που εκτείνεται από κάτω προς το χείλος. Η τριχοειδής δράση μεταξύ του ποτού και του τοιχώματος του φλιτζανιού επιτρέπει στο ρόφημα να σέρνεται κατά μήκος του καναλιού και να βρίσκεται κοντά στο χείλος. Μόνο μια μικρή ποσότητα του ποτού πηγαίνει στο κανάλι, ενώ το υπόλοιπο υγρό παραμένει στο κάτω μέρος μέσω των τριχοειδών δυνάμεων, σύμφωνα με ένα έγγραφο που δημοσιεύτηκε στο Nature Microgravity πέρυσι. Όταν οι αστροναύτες ακουμπούν τα χείλη τους, το υγρό τραβιέται αυθόρμητα στο στόμα τους. Στη συνέχεια, μπορούν να ελέγξουν πόσο μεγάλη γουλιά θα δέχονται αλλάζοντας το σχήμα του στόματός τους και την αναρρόφηση.

Πηγή: NASA

Ο αστροναύτης Don Pettit βοήθησε στην εφεύρεση του κυπέλλου κατά τη διάρκεια της θητείας του στον διαστημικό σταθμό. Μοιράζεται το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, που χορηγήθηκε το 2011 με τον φυσικό Mark Weislogel και δύο μαθηματικούς, τον Paul Concus και τον Robert Finns.