Колеса с памятью формы будут использованы на новом марсоходе

НАСА тратит миллионы на подобные вещи.За время своего пятилетнего пребывания на Красной планете марсоход «Кьюриосити» проделал колоссальную научную работу и совершил немало интересных научных открытий. И за все это время автономной марсианской научной лаборатории, разумеется, пришлось немало поездить по поверхности нашего планетарного соседа. Тем не менее в 2013 году, во время рутинной проверки команда управления «Кьюриосити» оказалась весьма удивлена тому факту, что все шесть колес марсохода имеют различные повреждения, в том числе и такие, как на изображении ниже. Понимая, что будущий марсоход, который собираются отправить на Красную планету к середине 2020-х годов, могут ожидать аналогичные проблемы, команда инженеров из исследовательского центра Гленна (NASA) решила разработать новый вид колес.

Годы разработки.

NASA часто критикуют за то, что агентство имеет тенденцию «изобретать велосипед», и это обвинение вполне оправдано. Космическое агентство в первые годы своего существования стало печально известно тем, что полностью перепроектировало каждую новую серию спутников с нуля, а не использовало проверенный временем дизайн.

Именно тогда появилась печально известная история о разработке сложной наполненной газом ручки для письма в условиях нулевой гравитации, вместо того, чтобы сделать обычные механические карандаши или чернильные палочки.

Основной материал.

Основной материал.

Еще одна область, в которой NASA потратила полвека, буквально пытаясь изобретать велосипед, являются колеса. На Земле колеса с пневматическими шинами казались очень эффективными, но Луна и Марс сильно отличаются от земных условий и, мягко говоря, не очень дружелюбны к обычным колесам. Что еще хуже, инженеры столкнулись с проблемой того, как спроектировать колесо для поверхности, о которой никто не знал, даже как она выглядит.

Принцип действия.

Принцип действия.

С 1960-х годов NASA придумало множество всевозможных видов колес и шин. Среди них были странные винтоподобные конструкции, которые «вспахивали» лунную пыль как муку, транспортные средства, которые по сути были одной большой гусеницей, а также гигантские пончикообразные колеса.

На марсоходе.

На марсоходе.

Когда первый луноход отправился во время миссии Apollo 15 в 1971 году на Луну, у него были большие гибкие проволочные сетчатые колеса с мягкими внутренними рамами и титановыми полосками для передвижения по мягкой лунной почве.

Этот дизайн был настолько успешным, что инженеры NASA Glenn использовали их в качестве базовой модели для аналогичных сетчатых колес будущих лунных роверов, которые были бы размером с RV, что привело к появлению пружинной шины.

Обычное колесо.

Обычное колесо.

Но когда марсоход Sojourner спустился на поверхность Красной планеты в 1990-х годах, у него были сплошные алюминиевые диски вместо сетки. Это отлично сработало в случае Sojourner и более поздних роверов Opportunity и Spirit, но в 2012 году Curiosity показал, что все не так уж гладко. Поверхность Марса оказалась намного более грубой, чем ожидалось, и в течение года мягкий металлический сплав колес беспилотного исследовательского аппарата продемонстрировал очевидные признаки износа.

Первые испытания.

Первые испытания.

По словам NASA, инженеры Glenn рассмотрели использование расширенной формы пружинной шины для будущих миссий на Марс, чтобы обеспечить лучшую тягу и долговечность, но жесткая пружинная стальная сетка не смогла справиться с неровной поверхностью моделируемого Марса. Когда марсоход переезжал через острые камни и другие препятствия, сетка деформировалась под давлением и теряла форму.

Луноход прошлого века.

Луноход прошлого века.

Случайная встреча между инженером Колином Креагером и исследователем материалов Санто Падула обеспечила решение. Узнав о проблеме, Падула предложил использовать материал с эффектом запоминания формы. Он представляет собой специальный компонент с кристаллами, которые деформируются и расщепляются на атомном уровне. Когда подобные новые колеса были изготовлены из никелево-титанового сплава, они показали способность деформироваться, сплющиваясь вплоть до оси и затем возвращаясь к своей первоначальной форме.

Несмотря на то, что данная технология все еще находится в стадии разработки, NASA видит большие перспективы для новых шин из таких сплавов. Они не только более прочные, но они могут использоваться на любой местности, а также способны выдерживать более тяжелые грузы при более высокой скорости.

Советская модель.

Советская модель.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!