Hogyan előzzük meg a defektet a Holdon

A Holdra való visszatérés és a Mars felfedezése, ami több mint öt évtizede váratott magára, azt jelenti, hogy újra kell gondolnunk a technológia alapjait, különösen a járművek, köztük a gumik tekintetében. Az űrkutatásban részt vevő szakemberek számára világos, hogy a Marsra való utazás során a defektek elkerülése elengedhetetlen, hiszen a bolygó távoli és kemény körülményei között nem lehet egyszerűen csak visszatérni a Földre egy defekt miatt. Florent Menegaux, a Michelin vezérigazgatója hangsúlyozza, hogy „egy dolgot biztosan nem engedhetünk meg magunknak: a defektet”. Az unmanned Curiosity rover tapasztalatai is alátámasztják ezt, hiszen már a 2012-es leszállás után egy évvel, a rover hat merev alumínium kereke látványosan megsérült, tele lyukakkal és szakadásokat mutatva.

A NASA Artemis programja célja, hogy 2027-re újra emberi űrhajósokat küldjön a Holdra, ahol a következő Artemis missziók során tervezik a Hold déli pólusának felfedezését egy holdjáró segítségével, az Artemis V keretében, amelyet 2030-ra terveznek. Az Artemis űrhajósainak sokkal messzebb kell utazniuk, mint az Apollo űrhajósoknak, akik 1969 és 1972 között hat landolás során sosem tettek meg 40 kilométernél hosszabb utat a Hold felszínén. Sylvain Barthet, a Michelin holdi légmentes kerékprogramjának vezetője kijelenti: „Célunk, hogy 10 év alatt 10 000 kilométert tegyünk meg.” A jövőbeli missziók során nem csupán rövid, egyhetes időtartamokra terveznek, hanem évtizedekre.

Egyik legnagyobb kihívás a Holdra tervezett technológia kifejlesztésében a szélsőséges hőmérsékleti viszonyok kezelése. A Hold pólusain a hőmérséklet -230 Celsius fokra is csökkenhet, ami közel van az abszolút nulla fokhoz, ahol az atomok mozgása leáll. Dr. Santo Padula, aki anyagtudományból doktorált és a NASA John Glenn Kutatóközpontjában dolgozik, hangsúlyozza, hogy „az atommozgás hiányában nehéz a mintát deformálni és visszaállítani az eredeti alakot”. A gumiabroncsoknak képeseknek kell lenniük deformálódni a kövek felett, majd visszaugrani az eredeti formájukba. „Ha egy gumiabroncsot tartósan deformálunk, nem gördül hatékonyan, és energiahatékonysági problémáink lesznek” – mondja Padula.

A következő űrmissziók számára a járműveknek sokkal nagyobb terheket kell elbírniuk, mint az Apollo űrhajósok által használt könnyű roverek. „Nagyobb tudományos platformok és mobil élőhelyek körül kell közlekedniük, amelyek egyre nagyobbak” – mondja Padula. A Mars esetében mindez még nehezebb, hiszen ott a gravitáció kétszer akkora, mint a Holdon. Az Apollo holdjárói zinkbevonatú zongoradrótból készült gumikat használtak, amelyek körülbelül 34 kilométeres hatótávolsággal rendelkeztek. Mivel a szélsőséges hőmérsékletek és a kozmikus sugárzás lebontja a gumit vagy üvegszerűvé teszi azt, a légmentes űrgumikhoz fémötvözetek és nagy teljesítményű műanyagok tűnnek a legjobb választásnak.

A következő generációs űrgumik fejlesztésében egy ígéretes anyag a nitinol, amely nikkel és titán ötvözete. Earl Patrick Cole, a The Smart Tire Company vezérigazgatója elmondja, hogy „ha ezeket ötvözzük, egy gumiszerű fém keletkezik, amely minden irányban hajlítható, és mindig visszatér az eredeti formájába”. A nitinol rugalmas tulajdonságai „az egyik legőrültebb dolog, amit valaha láttál” – mondja. Dr. Padula forradalminak nevezi ezt az anyagot, hiszen az ötvözet képes energiát felszívni és kibocsátani az állapotváltozások során.

A Michelin és a Bridgestone is különböző konzorciumokban dolgozik, és javasolt gumi technológiáikat mutatják be a NASA-nak. A Michelin például vulkánok környékén teszteli gumiabroncsait, míg a Bridgestone Japánban végzi ugyanezt. Az ESA is vizsgálja annak lehetőségét, hogy Európa saját rover fejlesztésébe kezdjen. Cole, aki a NASA vállalkozói programjában dolgozott, már elkezdett kerékpár gumikat fejleszteni, amelyek nickel-titán ötvözetből készülnek, és bár drágábbak, rendkívül tartósak. Az ő álma, hogy részt vegyen az emberiség Holdra való visszatérésében, hogy egy nap elmondhassa gyermekeinek: „Nézzétek, ott a Holdon! Apának ott vannak a gumijai!”

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