Hogyan kerüljük el a defektet a Holdon

A Holdra és a Marsra való visszatérés, amely több mint ötven év után valósul meg, gyakorlatilag a kerék újra feltalálását jelenti. A Mars olyan messze van, hogy ha defektet kapsz, nehéz visszajutni. Florent Menegaux, a francia Michelin gumigyártó vállalat vezérigazgatója hangsúlyozza, hogy „egy dolog biztosan nem lehet, az a defekt.” A Mars zord körülményeit a Curiosity nevű robotjármű tapasztalatai is alátámasztják, amely 2012-ben érkezett a bolygóra. Egy évvel a leszállás után a Curiosity hat merev alumínium kereke már láthatóan megsérült, tele volt defektekkel és szakadásokat is mutatott.

A Holdra való visszatérés célja az Artemis küldetések keretében történik, amelyek tervezett időpontja 2027. Az Artemis program későbbi küldetései a Hold déli pólusának felfedezésére irányulnak, és az Artemis V küldetés keretében, amelyet 2030-ra terveznek, már egy holdjárót is használnak. Az Artemis asztronautái sokkal messzebb fognak közlekedni, mint Apollo elődeik, akik 1969 és 1972 között hat alkalommal landoltak a Holdon, és soha nem mentek 25 mérföldnél (40 km) messzebb a Hold felszínén. Sylvain Barthet, a Michelin holdi defektmentes kerékprogramjának vezetője elmondta, hogy „a cél 10 év alatt 10 000 kilométert bejárni.” A következő küldetések során nem rövid, egyhetes időszakokról van szó, hanem évtizedekig tartó használatról.

Egy komoly kihívás a Holdra fejlesztett technológiák számára a hatalmas hőmérsékleti ingadozás. A Hold pólusain a hőmérséklet -230 Celsius fokra süllyedhet, ami közel van a nullához, ahol az atomok mozgása megszűnik. Ez pedig problémát jelent a gumik számára. Dr. Santo Padula, a NASA mérnöke, aki anyagtudományból doktorált, hangsúlyozta, hogy „atommozgás nélkül nehéz elérni, hogy az anyag deformálódjon és visszatérjen az eredeti formájába.” A gumiknak képesnek kell lenniük deformálódni, amikor köveken haladnak át, majd visszatérni az eredeti alakjukhoz. Ha egy gumi véglegesen deformálódik, akkor nem gördül hatékonyan, ami áramveszteséget okozhat.

Az új kerekeknek sokkal nagyobb terheket kell elbírniuk, mint az Apollo asztronauták könnyű roverei. A következő űrküldetéseknek „nagyobb tudományos platformok és mobil élőhelyek körül kell közlekedniük, amelyek egyre nagyobbak lesznek,” mondta Padula. A probléma a Marson még nehezebb, ahol a gravitáció kétszer akkora, mint a Holdon. Az Apollo holdjárói cinkbevonatú zongoradrótból készült gumikat használtak, amelyek hatótávolsága körülbelül 21 mérföld volt. Mivel a szélsőséges hőmérsékletek és a kozmikus sugarak tönkreteszik a gumit vagy törékeny üveggé alakítják, a fémötvözetek és a nagy teljesítményű műanyagok a defektmentes űrgumik legfőbb jelöltjei.

A jövőbeli űrmissziókhoz a Michelin és a Bridgestone is új megoldásokkal álltak elő. A Bridgestone egy biológiai inspirációt követve, tevék talpának mintájára készítette el gumiabroncsát, amely szélesebb felületen oszlatja el a súlyt, így az nem süllyed el a laza homokban. A Michelin és a Bridgestone jelenleg is különböző konzorciumokban dolgozik, és májusban a NASA-nál bemutatják a javasolt technológiáikat. A NASA várhatóan az év végén döntést hoz, hogy egy javaslatot választ vagy több elemét is elfogadja a bemutatott technológiáknak.

A Michelin már teszteli gumiabroncsait úgy, hogy egy mintaroveret vezetnek egy vulkán körül Clermont-Ferrand közelében, amelynek poros terepe hasonlít a Hold felszínére. A Bridgestone hasonló teszteket végez a japán Tottori homokdűnéken. Az ESA is vizsgálja, hogy Európa esetleg saját rover fejlesztésébe kezdhet más missziókhoz. A kutatások nemcsak az űrben, hanem a Földön is hasznos alkalmazásokkal bírhatnak. Dr. Cole, aki a NASA vállalkozói programjában dolgozott, a marsi szuperelasztikus gumik kereskedelmi hasznosításán is dolgozik. Az idei évben a nickel-titán kerékpár gumikat tervezik bevezetni, amelyek körülbelül 150 dollárba kerülnek, de rendkívül tartósak. Az ő álma, hogy részt vegyen az emberiség Holdra való visszatérésében, hogy a gyermekeinek is megmutathassa, hogy „apáék gumiabroncsai ott vannak a Holdon.”

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