Posted 22 января, 16:08

Published 22 января, 16:08

Modified 22 января, 16:08

Updated 22 января, 16:08

Исследователи из Исследовательского центра Гленна НАСА и Airbus Defence & Space позируют с испытательным марсоходом на марсианской местности.

Шины помнят все кочки: новый марсоход НАСА поражает воображение

22 января 2025, 16:08
Фото: NASA. Исследователи из Исследовательского центра Гленна НАСА и Airbus Defence & Space позируют с испытательным марсоходом на марсианской местности.

В НАСА разрабатывают инновационные решения для будущих марсоходов

Ученые из Исследовательского центра Гленна в Цинциннати, штат Огайо, недавно завершили испытания прототипа марсохода с новейшей технологией пружинных шин из «сплава с памятью формы» (SMA). Подробности в нашем материале.

Изучение Марса продолжается уже много веков. Четвертая планета от Солнца похожа на бескрайнюю красную пустыню с неровной поверхностью, по которой трудно передвигаться. Несмотря на то, что на Марс было отправлено несколько автоматических миссий, НАСА исследовало лишь небольшую часть его поверхности.

Недавно НАСА завершило тщательные испытания марсохода на поверхности, имитирующей марсианскую, используя инновационную технологию шин из сплава с памятью формы, разработанную в Исследовательском центре Гленна в Кливленде совместно с компанией Goodyear Tire & Rubber.

Марсианские роботы и шины с памятью

Роверы — мобильные роботы, которые исследуют поверхность Луны или других планет, — должны быть оснащены подходящими шинами для условий, в которых они работают. Поскольку поверхность Марса неровная и каменистая, для мобильности необходимы прочные шины. Пружинные шины из сплава с памятью формы (SMA) делают это возможным.

Сплавы с эффектом памяти формы — это металлы, которые могут возвращаться к своей первоначальной форме после сгибания, растяжения, нагрева и охлаждения. НАСА использует их уже несколько десятилетий, но применение этой технологии в шинах — довольно новая концепция.

— Мы в Гленне являемся одними из ведущих специалистов в области научных исследований и понимания того, как можно изменить состав сплава, как можно изменить обработку материала и как можно смоделировать эти системы таким образом, чтобы мы могли контролировать и стабилизировать их поведение, чтобы их можно было использовать в реальных условиях, — говорит доктор Санто Падула, инженер по исследованию материалов в НАСА Гленн.

Случайная встреча решила научную проблему

Падула и его команда протестировали несколько вариантов применения SMAs, но его озарение относительно возможностей для шин произошло благодаря случайной встрече.

Спустя много лет Падула и Колин Кригер, инженер-механик из НАСА, встретились после совещания. Они начали обсуждать проблемы, связанные с пластификацией стальных пружинных шин в лаборатории имитации лунных операций NASA Гленн.

Падула предложил решение, основанное на использовании нового сплава — никель-титанового. Этот сплав позволяет шинам деформироваться под нагрузкой и возвращаться в исходное состояние, что решает проблему необратимой деформации. Падула и его команда успешно использовали этот материал для улучшения шин, что значительно повысило их эксплуатационные характеристики.

Инновационные пружинные шины

С тех пор было проведено множество исследований, и осенью 2024 года команда НАСА «Гленн» отправилась в Airbus Defence and Space в Стивенидже, Великобритания, чтобы протестировать инновационные пружинные шины SMA от НАСА. Испытания проходили в Airbus Mars Yard — закрытом помещении, созданном для имитации суровых условий марсианской поверхности.

— Мы отправились туда с командой, взяли с собой систему отслеживания движения и провели различные тесты на подъеме и спуске. Мы провели множество тестов на пересеченной местности по камням и песку, сосредоточившись на изучении устойчивости, потому что раньше мы никогда этого не делали, — рассказал Кригер.

Во время испытаний исследователи следили за тем, как марсоходы проезжают по камням, обращая пристальное внимание на то, насколько смещаются протекторные кольца шин, есть ли повреждения и скольжение при спуске. Команда ожидала, что шины будут скользить и смещаться, но это было минимальным, и испытания оправдали все ожидания. Исследователи также собрали информацию об устойчивости, маневренности и проходимости шин по камням.

Реконструкция среды обитания для космонавтов

По мере того, как НАСА продолжает совершенствовать системы для исследования дальнего космоса, программа агентства по внекорабельной деятельности и передвижению человека по поверхности привлекла Падулу к исследованию дополнительных способов улучшения свойств SMAs для будущих шин марсоходов и других потенциальных сфер применения, включая лунную среду.

— Моя цель — расширить температурный диапазон применения материалов SMA в различных сферах, включая производство шин. Также важно изучить потенциал этих материалов для защиты окружающей среды. Для работы в экстремальных условиях необходимы новые материалы, которые могут поглощать энергию при столкновении с микрометеоритами на Луне. Это позволит создавать конструкции, такие как жилые модули для большого количества астронавтов и ученых, которые будут работать на Луне и Марсе, — поясняет Падула.

Исследователи говорят, что пружинные шины из сплава с памятью формы — это только начало.

На первый взгляд, кажется, что достичь Меркурия — это несложная задача. Однако это не так. В статье 56orb мы расскажем о препятствиях, которые ждут BepiColombo на пути к этой маленькой планете.

Подпишитесь
Пользуясь нашим сайтом, вы соглашаетесь с тем, что мы используем cookies