Hogyan előzzük meg a defektet a Holdon

A Holdra való visszatérés, amely ötven év után valósul meg, és a Marsra való utazás, szó szerint azt jelenti, hogy újra kell találni a kereket. Florent Menegaux, a Michelin francia gumiabroncsgyártó vezérigazgatója hangsúlyozza, hogy a Marsra való utazás során nem lehetnek problémák a gumiabroncsokkal, hiszen egy defekt esetén nagyon nehéz visszatérni. Az első tapasztalatokat az 2012-ben leszállt Curiosity rover adta, amelynek alumínium kerekei már egy év elteltével komoly sérüléseket szenvedtek el. A NASA Artemis programja célja, hogy 2027-ig asztronautákat juttasson a Holdra, ahol a tervek szerint a következő Artemis küldetések során egy holdjáróval fogják felfedezni a Hold déli pólusát, kezdve az Artemis V-tel, amelynek indulása 2030-ra van tervezve. A következő missziók során a holdjárók sokkal messzebb fognak közlekedni, mint az Apollo űrhajósai, akik hat küldetésük során 1969 és 1972 között mindössze 40 kilométert tettek meg a Hold felszínén.

Sylvain Barthet, a Michelin holdi légmentes kerék programjának vezetője elmondta, hogy a cél az, hogy tíz év alatt 10 000 kilométert tegyenek meg. Itt nem csak rövid, egyhetes időtartamokról van szó, hanem évtizedekig tartó használatról. Dr. Santo Padula, a NASA mérnöke, aki az anyagtudomány doktorátusát szerezte, kiemelte, hogy a Holdon végzett technológiai fejlesztések egyik legnagyobb kihívása a szélsőséges hőmérsékleti változások kezelése. A Hold pólusain a hőmérséklet -230 Celsius fokra is lecsökkenhet, ami közel van az abszolút zéróhoz, ahol az atomok mozgása leáll. Ez komoly problémákat jelent a gumiabroncsok számára, mivel a deformáció és a visszaállás nehézkessé válik. Az abroncsoknak képesnek kell lenniük arra, hogy átmenjenek a sziklákon, és visszanyerjék eredeti formájukat. Dr. Padula szerint ha egy gumiabroncs maradandóan deformálódik, az nem gördül hatékonyan, ami energia veszteséget okoz.

A következő űrmissziók során a holdjáróknak sokkal nagyobb terheket kell szállítaniuk, mint az Apollo űrhajósai által használt könnyű rovers. A jövőbeli küldetéseknek „nagyobb tudományos platformokat és mobil élőhelyeket” kell körbejárniuk, amelyek egyre nagyobbak lesznek. Különösen a Marson, ahol a gravitáció kétszerese a Holdénak, ez még nagyobb kihívást jelent. Az Apollo holdjárói olyan gumiabroncsokat használtak, amelyek zinkbevonatú zongoraszálból készültek. Mivel az extrém hőmérsékletek és a kozmikus sugarak elronthatják a gumit, vagy üvegszerűvé tehetik, a fémötvözetek és a nagy teljesítményű műanyagok a legfontosabb jelöltek az űrbeli gumiabroncsok számára. Pietro Baglion, az Európai Űrügynökség Rosalind Franklin küldetésének csapatvezetője szerint a fémes vagy szénszálas anyagok kerülnek előtérbe.

Egy ígéretes anyag a nitinol, amely nikkel és titán ötvözete. Earl Patrick Cole, a The Smart Tire Company vezérigazgatója szerint ez az anyag „rugalmas fém, amely képes különböző irányokba hajlani, miközben mindig visszanyeri eredeti formáját.” Dr. Padula szerint a nitinol potenciálisan forradalmi anyag lehet, mivel az ötvözet energiaelnyelésre és -felszabadításra is képes állapotváltozásakor. Ezzel együtt Barthet a Michelin-nél úgy véli, hogy egy nagy teljesítményű műanyaghoz hasonló anyag lenne a legmegfelelőbb választás a hosszú távú használatra.

A Bridgestone biológiai mimikri megközelítést alkalmaz, amikor teve lábnyomok mintájára készít gumiabroncsokat. A tevék lábai széles felületű, puha, zsíros talpakkal rendelkeznek, amelyek megakadályozzák, hogy a lábuk belemerüljön a laza homokba. A Bridgestone az abroncsok mintájához egy filcszerű anyagot használ, míg a kerék vékony fém küllőkből áll, amelyek rugalmasak, így a Hold modul súlyát nagyobb érintkezési területre osztják el.

A Michelin és a Bridgestone különböző konzorciumok tagjai, és együtt dolgoznak a NASA-val, hogy bemutassák javasolt gumiabroncstechnikájukat. A NASA várhatóan az év folyamán döntést hoz a javaslatokról. A Michelin már próbatesztel egy mintaroveret egy vulkán környékén, míg a Bridgestone hasonló teszteket végez Japánban. Az ESA is vizsgálja, hogy Európa saját rover készítésébe kezdjen a jövőbeli küldetésekhez. A fejlesztések nemcsak az űrkutatás, hanem a Földön is hasznos alkalmazásokkal bírhatnak, hiszen a NASA által indított programok célja a technológia kereskedelmi hasznosítása. Az űrtechnológia fejlődése tehát nemcsak a Holdra és a Marsra való utazás szempontjából fontos, hanem a mindennapi életünkre is hatással lehet.

Forrás: https://www.bbc.com/news/articles/czrve1zrlg3o