NASA udviklede dæk med en memory-effekt for den nye Mars-rover

I løbet af sin femårige ophold på den røde planet rover "Kyuriositi" har gjort enorme forskningsarbejde og lavet en masse interessante videnskabelige opdagelser. Og i al den tid en selvstændig Mars Science Laboratory, selvfølgelig, havde en masse at ride på overfladen af ​​vores planetariske nabo. Ikke desto mindre, i 2013, under en rutinemæssig kontrol af kontrol kommandoen "Kyuriositi" var meget overrasket over, at alle seks af Rover hjul har forskellige skader, herunder som i billedet nedenfor.

NASA udviklede dæk med en memory-effekt for den nye Mars-rover NASA udviklede dæk med en memory-effekt for den nye Mars-rover

I erkendelse af at den fremtidige rover, som vil sende til Mars i midten af ​​2020'erne, kan forvente lignende problemer, har et team af ingeniører fra Glenn Research Center (NASA) besluttet at udvikle en ny type hjul.

Start, måske, er med det faktum, at opførelsen af ​​nye hjul baseret på en tidligere prototype Spring Dæk - airless dæk udviklet af Goodyear i samarbejde med NASA i midten af ​​2000'erne. Hvad er interessant, den originale version af airless dæk dukkede først endnu tidligere - i den skæggede 70th og derefter igen som et resultat af et samarbejde Goodyear og NASA. , Nye dæk, i stedet for at bruge en fjeder-wire konstruktioner, der anvendes i den oprindelige model, et hold fra NASA besluttede imidlertid at bruge en mere robust og fleksibelt design.

Månen, Mars og andre planeter i vores solsystem har en meget uvenlig, barske landskab. I tilfælde af månen skaber et grundlæggende problem regolith, der dækker næsten hele overfladen af ​​satellit. Denne fine støv er en resterende jord, hvilket rum forvitret klipper og produktet er i stand til let beskadige mekaniske dele af køretøjet. På Mars er situationen næppe lettere: der er en stor del af overfladen er dækket med regolith ikke alene, men også en lille skarpe sten, at selv jern kan skæres med lethed. I 2013, efter kun et års aktivitet på overfladen af ​​Mars, hjulet "Kyuriositi" begyndte at vise tegn på alvorlig slitage. Denne situation har tvunget bekymrede videnskabsfolk, der begyndte at tvivle på, at rover vil være i stand til at fuldføre sin planlagte mission. Som et resultat af dette, og også førte til, at Glenn Research Center har besluttet at gennemgå udformningen af ​​dækket, hvis udvikling på det tidspunkt blev gennemført næsten et årti. Dæk er designet med udsigten til en tilbagevenden til månens program.

Udvikling af ny plads for dækket Glenn Research Center generelt var en af ​​prioriteterne i de sidste ti år. I denne henseende, NASA ingeniører og forskere vendte tilbage flere gange for at den udvikling, der er forblevet lige siden den æra af rummissioner "Apollo". På det tidspunkt i udviklingen af ​​den amerikanske og sovjetiske rumprogram er blevet udviklet flere forskellige dæk, beregnet til brug på Månens overflade. Centre valgte Glenn som grundlag tre muligheder.

Den første blev brugt i den sovjetiske "Lunokhod". I sine otte-baserede metal brugte dæk, forenet med aksen gennem en flerhed af eger. På den udvendige side af dækket havde en metal slidbane designet til at give et fastere greb med månestøv.

I betragtning ramte også dæk anvendes i særlige trillebør modulopbygget Udstyr Transporter (MET), som blev brugt til at transportere astronauter månens jordprøver i en mission "Apollo". Dæk udvikling for hende, også blev udført i samarbejde med Goodyear selskab. Hun har været ikke-motoriseret trillebør, og astronauterne skulle lægge en masse fysisk anstrengelse for sin transport. Ikke desto mindre er dets dæk havde en glat gummieret overflade, hvilket forenkler sin bevægelse langs jorden og klipper. Den tredje udformning af dæk til hvilke det blev besluttet at anvende, brugte den såkaldte Moon bil, der blev brugt af astronauter i missionen "Apollo 15", "Apollo 16" og "Apollo 17". Det fløjet køretøjet at bruge fire store hjul med fast indvendig ramme og beskytter i form af en fleksibel wire gitterstruktur. I midten af ​​2000'erne, da NASA begyndt at forberede sig på en mulig ny månens missioner (i perspektivet af fremtidige missioner til Mars), besluttede ingeniørerne at revidere udformningen af ​​bildæk Moon til at omfatte nye teknologier og anvendelse af nye og mere holdbare materialer. Som et resultat, lyset syntes det samme dæk Spring Dæk. Hjulbane airless dæk bestod af en flerhed af indbyrdes forbundne metalringe (som i post), hvilket gør det både holdbar og fleksibel. En sådan udformning ikke kun tillader at reducere vægten, men viste en høj kapacitet selv i alvorlige bevægelse på overfladen.

For at teste opførslen af ​​dækket Spring Dæk på overfladen af ​​Mars, ingeniører fra Glenn Research Center begyndte at gennemføre test på en særlig prøvebane, der er designet til at simulere overfladeforholdene. På trods af at dækkene generelt vist sig værdig under bevægelse af modelleret Martian jord, de har et alvorligt problem - de skarpe sten, som flyttede testmønstret begyndte at deformere dækket er ikke kun, men også bogstaveligt rippe dem.

Som et resultat, ingeniører igen gik på arbejde. Løsningen var at bruge superelastiske dæk, som er blevet en forlængelse af "forår" dæk Spring Dæk. I nye dæk brugte speciel TiNi legering, også kendt som Nitinol. Dette materiale er en leder blandt legeringer med formhukommelsesvirkning. Det er i stand til at komme sig helt efter en 10 procent stamme. I de samme dæk Spring Dæk, er tallet kun 0, 3-0, 5 procent.

NASA udviklede dæk med en memory-effekt for den nye Mars-rover

Desuden dæk fordel af nitinol er letvægts (i samme eksperimentel prototype er det kun ni kg) kan justere niveauet for vedhæftning på overfladen og høj dæmpningsegenskaber. Dæk med en memory-effekt er også steget og indekset for fleksibilitet, der generelt har en positiv indvirkning på deres levetid.

NASA udviklede dæk med en memory-effekt for den nye Mars-rover

"For det første, disse dæk gør det muligt at foretage målinger på en række forskellige typer af overflader. For det andet, fordi de er lettere og generelt i stand til at tilpasse sig en bestemt type overflade, kan de ikke grave i jorden, de mere stive og tunge hjul, og er i stand til at klare tungere belastninger. Eftersom dækket formhukommelse stand til at absorbere energi fra virkningen af ​​jorden ved forskellige hastigheder, kan de anvendes til at drive et køretøj, hvis hastighed forventes at være væsentligt højere end de nuværende rovere, "- udtalte på webstedet for Glenn Research Center.

Brugen af ​​superelastiske dæk behøver ikke være begrænset til det rumprogram. Allerede blandt de potentielle områder betragtes dæk til personbiler og off-road, militær, landbrug og luftfart udstyr. Udviklere har allerede etableret en eksperimentel dæk på Jeep Wrangler SUV og oplevet hendes arbejde i den virkelige verden.

NASA udviklede dæk med en memory-effekt for den nye Mars-rover

Med hensyn til det første rigtige brug af sådanne dæk, vil det skiller sig ud denne mulighed i de kommende år, når NASA sender til overfladen af ​​den røde planet nye rover. Hvis alt går efter planen, vil det finde sted engang i 2020. Den nye rover vil blive designet til at erstatte "Kyuriositi" i sin mission for at søge efter tegn på liv på Mars. Desuden vil den forreste del af rover til opgave at indsamle prøver af Martian jord, som er planlagt til at vende tilbage til Jorden som en del af en bemandet mission, der skal afholdes et sted i 2030 s.