Интересные факты

В NASA разработали шины с эффектом памяти для нового марсохода

За пора своего пятилетнего пребывания на Красной планете марсоход «Кьюриосити» проделал колоссальную научную работу и совершил немало интересных научных открытий. И за все это пора автономной марсианской научной лаборатории, разумеется, пришлось немало поездить по поверхности нашего планетарного соседа. Тем не менее в 2013 году, во пора рутинной проверки команда управления «Кьюриосити» оказалась весьма удивлена тому факту, что все шесть колес марсохода имеют различные повреждения, в том числе и такие, будто на изображении ниже.

Понимая, что грядущий марсоход, который собираются послать на Красную планету к середине 2020-х годов, могут ожидать аналогичные проблемы, команда инженеров из исследовательского центра Гленна (NASA) решила разработать новоиспеченный вид колес.

Начать, пожалуй, стоит с того, что конструкция новых колес основана на более раннем прототипе Spring Tire – безвоздушных шинах, разработанных компанией Goodyear в сотрудничестве с NASA в середине 2000-х годов. Что увлекательно, изначальный вариант таких безвоздушных шин впервой появился еще раньше – в бородатых 70-х и опять же в результате сотрудничества Goodyear и NASA. Однако в новых шинах вместо использования пружинно-проволочной конструкции, применявшейся в оригинальных моделях, команда из NASA решила применить более прочную и гибкую конструкцию.

Месяц, Марс и другие планеты Солнечной системы обладают весьма недружелюбным, суровым ландшафтом. В случае Луны основную проблему создает реголит, покрывающий практически всю поверхность спутника. Эта мелкая пыль представляет собой остаточный грунт, являющийся продуктом космического выветривания породы и способен с легкостью повредить механические части транспортного средства. На Марсе ситуацию вряд ли можно наименовать проще: там большая доля поверхности покрыта не лишь реголитом, но еще и маленькими острыми камнями, которые с легкостью могут разрезать даже железо.

В 2013 году, спустя итого один год активности на поверхности Марса, колеса «Кьюриосити» стали демонстрировать признаки серьезного износа. Такое поза дел заставило поволноваться ученых, которые начали колебаться в том, что марсоход сможет завершить свою запланированную миссию. В результате это также привело и к тому, что исследовательский середина Гленна решил пересмотреть дизайн шин, разработка которых к тому моменту велась уже почитай десять лет. Шины разрабатывались с перспективой возвращения к лунной программе.

Похожие новости  Обзор дополнения The Frozen Wilds для игры Horizon Zero Dawn

Разработка новых космических шин для исследовательского центра Гленна вообще была одним из приоритетных направлений последние десять лет. В этом плане инженеры и ученые NASA несколько один возвращались к наработкам, которые остались еще со времен эры космических миссий «Аполлон». На тот момент в рамках развития американской и советской космической программы было разработано несколько вариантов шин, предназначавшихся для использования на лунной поверхности. Середина Гленна выбрал в качестве основы три варианта.

Первоначальный использовался в советском «Луноходе». В его восьмиколесной базе применялись металлические шины, объединяемые с осью посредством множества спиц. На внешней стороне шин имелся металлический протектор, предназначенный для обеспечения более плотного сцепления с лунным грунтом.

На рассмотрение также попали шины, применявшиеся в специальной тачке Modularized Equipment Transporter (MET), которая использовалась астронавтами для транспортировки образцов лунного грунта в одной из миссий «Аполлон». Разработка шин для нее тоже велась совместно с компанией Goodyear. Сама тачка была немоторизованной, и астронавтам приходилось прикладывать немалые физические усилия для ее перевозки. Тем не менее ее шины имели гладкую прорезиненную поверхность, что несколько упрощало ее перемещение по грунту и камням.

Третий дизайн шин, к которым решено было адресоваться, применялся в так называемом Лунном автомобиле, какой использовался астронавтами в рамках миссий «Аполлон-15», «Аполлон-16» и «Аполлон-17». Это пилотируемое транспортное оружие использовало четыре огромных колеса с прочной внутренней рамой и протектором в виде гибкой сеточной проволочной конструкции. В середине 2000-х годов, когда NASA начин вести подготовку к возможным новым лунным миссиям (с перспективой будущих миссий на Марс), инженеры решили пересмотреть дизайн шин Лунного автомобиля, включив в них новые технологии и используя новые и более прочные материалы. В результате на свет появились те самые шины Spring Tire. Протектор безвоздушных шин состоял из множества соединенных между собой металлических колец (будто в кольчуге), что делало его одновр/еменно прочным и гибким. Такой дизайн не лишь позволял снизить вес, однако при этом показывал высокую грузоподъемность даже в условиях передвижения по суровой поверхности.

Похожие новости  10 невероятных трюков, которые ученые впервые провернули с ДНК

Для проверки поведения шин Spring Tire на поверхности Марса инженеры из Исследовательского центра Гленна начали проведение испытаний на специальном полигоне, предназначенном для моделирования поверхностных условий. Несмотря на то, что в целом шины показали себя достойно во пора движения по смоделированному марсианскому грунту, они столкнулись с серьезной проблемой – острые камни, по которым двигался тестовый образчик, начали не только деформировать шины, однако и в буквальном смысле их разрывать.

В итоге инженеры опять принялись за работу. Решением стало использование сверхупругих шин, ставших продолжением «пружинных» покрышек Spring Tire. В новых шинах используется особый сплав никелида титана, также известного будто нитинол. Данный материал является лидером среди сплавов с эффектом памяти формы. Он способен целиком восстанавливаться после 10 процентной деформации. В тех же покрышках Spring Tire этот показатель составляет итого 0,3-0,5 процента.

Кроме того, преимуществом покрышек из нитинола является небольшой вес (у того же экспериментального прототипа он составляет итого девять килограммов), возможность регулировки уровня сцепления с любой поверхностью и высокие демпфирующие свойства. У шин с эффектом памяти также повышен и показатель гибкости, что в целом надлежит положительно сказаться на их долговечности.

Похожие новости  Тьюринг мечтал о машинах для общения. Когда его мечта сбудется?

«Во-первых, такие шины позволят коротать исследование на более разнообразных типах поверхностей. Во-вторых, этак как они легче и в целом способны адаптироваться под тот или другой тип поверхности, они позволяют не зарываться в грунт, будто более жесткие и тяжелые колеса, и способны справляться с более тяжелыми нагрузками. Кроме того, этак как шины с эффектом памяти формы способны вбирать энергию от воздействия грунта на разных скоростях, их можно использовать на управляемых транспортных средствах, чья ожидаемая скорость будет существенно выше, чем у нынешних марсоходов», — отмечается на сайте Исследовательского центра Гленна.

Применение сверхупругих шин необязательно надлежит ограничиваться только космической программой. Уже сейчас среди потенциальных областей рассматриваются покрышки для легковых автомобилей и внедорожников, военной, сельскохозяйственной и авиационной техники. Разработчики уже установили экспериментальную шину на внедорожник Jeep Wrangler и испытали ее работу в реальных условиях.

Что же касается первого реального использования подобных шин, то такая возможность выдастся уже в течение ближайших лет, когда NASA отправит к поверхности Красной планеты новоиспеченный марсоход. Если все пойдет по плану, то состоится это где-то в 2020 году. Новоиспеченный марсоход будет призван заменить «Кьюриосити» в его миссии по поиску признаков жизни на Марсе. Помимо этого, перед ровером будет ставиться задача по сбору образцов марсианского грунта, которые планируют вернуть на Землю в рамках пилотируемой миссии, которая должна будет состояться где-то в 2030-х годах.

Hi-News.ru — Новости высоких технологий.

Добавить комментарий