By Sabahları mutfağınızda fincanınıza süzülen o kahve damlasının aslında yerçekimine ne kadar çok şey borçlu olduğunu hiç düşündünüz mü? Dünyada oldukça basit bir fizik kuralı olan “suyun aşağı akışı”, atmosferin dışına çıktığınızda karmaşık bir geometri ve akışkanlar dinamiği problemine dönüşüyor. Yerçekimi olmadığında ne su aşağı süzülür ne de o bildiğimiz krema fincanın üzerinde birikir. Peki, astronotlar bu kozmik boşlukta o tanıdık ritüeli nasıl yaşıyor?
Yerçekimi Yoksa “Akış” da Yok
Dünya’da bir espresso makinesinden su bastığınızda, yerçekimi sıvının kahve yatağından homojen bir şekilde geçmesine ve fincana dolmasına yardım eder. Ancak sıfır yerçekiminde sıvı, bir yerden bir yere “akmaz”; bunun yerine yüzey gerilimiyle bir arada tutulan, kontrolsüz dev su küreleri haline gelir. Eğer astronotlar standart bir espresso makinesini ISS’te (Uluslararası Uzay İstasyonu) çalıştırmayı deneselerdi, muhtemelen istasyonun içinde uçuşan, cihazlara zarar verebilecek devasa sıcak su toplarıyla uğraşmak zorunda kalırlardı.
ISSpresso: Bir Mühendislik Mucizesi
Bu sorunu çözmek için İtalyan uzay ajansı, Argotec ve Lavazza bir araya gelerek ISSpresso’yu geliştirdi. Bu makine, bildiğimiz ev tipi makinelerden çok daha fazlası. Standart plastik borular yerine, 400 dereceden fazla sıcaklığa ve muazzam basınçlara dayanabilen paslanmaz çelik borular kullanıldı. Buradaki asıl mühendislik başarısı, sıvıyı yerçekimine ihtiyaç duymadan, basınç farklarıyla bir boru hattı üzerinden kapsüle ve oradan da özel bir poşete (veya bardağa) aktarabilmesiydi. 2015 yılında İtalyan astronot Samantha Cristoforetti, uzayda içilen o ilk espressonun ardından Star Trek üniformasıyla verdiği pozla bu teknik zaferi kutladı.
Geometriyle Gelen Lezzet: “Space Cup”
İş sadece kahveyi demlemekle bitmiyor; onu içmek de ayrı bir sanat. Uzayda kahveyi bir pipet yardımıyla poşetten içmek kafein ihtiyacını karşılar ama kahve keyfini öldürür. NASA mühendisleri ve Portland State Üniversitesi araştırmacıları, kahve aromasının buruna ulaşabilmesi için “Space Cup” adında özel bir bardak tasarladılar.
Bu bardağın geometrisi, sıvıları bardağın kenarı boyunca yukarı “tırmandıran” yüzey gerilimi kuvvetlerinden (kapiler etki) yararlanıyor. Bardağın keskin açılı bir köşesi var; kahve bu köşeden dudaklara doğru kendiliğinden ilerliyor. Yani aslında kahve akmıyor, geometri sayesinde dudaklarınıza tırmanıyor.
Neden Bu Kadar Zahmet?
Astronotların neden bu kadar karmaşık bir mühendisliğe ihtiyaç duyduğunu sorgulayabilirsiniz. Uzayda “fluid shift” denilen bir fenomen yaşanır; vücuttaki sıvılar baş bölgesine doğru kayar ve bu durum astronotların koku duyusunu köreltir. Yemeklerin tadı genellikle “karton” gibi gelmeye başlar. Bu yüzden espressonun o yoğun aroması ve keskin kokusu, dünya ile kurulan en güçlü psikolojik bağlardan biridir.
Bir dahaki sefere fincanınızdaki kahve damlasının yerçekimiyle süzülüşünü izlerken, bu basit hareketin aslında evrenin geri kalanında ne kadar büyük bir lütuf olduğunu hatırlayın. Biz burada sadece kahve içmiyoruz; fiziğin en uysal halinin keyfini sürüyoruz.
What's your reaction?
