رقابت تنگاتنگ در چرخهای فضایی بدون پنچری برای ماه و مریخ!
بازگشت به ماه پس از نیم قرن و سپس سفر به مریخ، به معنای واقعی کلمه، نیازمند «اختراع دوباره چرخ» است؛ چراکه در فضا، پنچر شدن میتواند فاجعهبار باشد.
فلوران منهگو، مدیرعامل شرکت فرانسوی میشلن میگوید: «یکی از چیزهایی که اصلاً نباید رخ دهد، پنچر شدن چرخهاست.»
به گزارش بی بی سی، تجربه مریخنورد Curiosity ناسا که تنها یک سال پس از فرود در سال ۲۰۱۲ دچار ترک و بریدگی در چرخهای آلومینیومی خود شد، نشان داد که شرایط این سیاره چقدر برای تجهیزات سخت است. در مورد ماه نیز، مأموریتهای آینده آرتمیس که هدفشان بازگرداندن فضانوردان به ماه تا سال ۲۰۲۷ است، نیازمند راهحلهای نوآورانه در طراحی چرخها هستند. طبق برنامه، از مأموریت Artemis V در سال ۲۰۳۰، اکتشافات قطب جنوبی ماه با استفاده از روورهای فضایی آغاز خواهد شد.
افزایش فاصله و دوام مأموریتها
برخلاف مأموریتهای آپولو که فاصلهای بیش از ۴۰ کیلومتر را در سطح ماه طی نکردند، انتظار میرود فضانوردان آرتمیس طی ۱۰ سال، بیش از ۱۰ هزار کیلومتر در ماه جابجا شوند.
سیلویَن بارت، مسئول پروژه چرخهای بدون باد میشلن در کلرمون-فران فرانسه میگوید: «دیگر با مأموریتهای کوتاهمدت چند روزه مواجه نیستیم، بلکه صحبت از دههها بهرهبرداری مداوم است.»
سانتو پادولا، مهندس ارشد ناسا در مرکز تحقیقاتی گلن اوهایو و متخصص علم مواد، معتقد است که چالش دمایی یکی از بزرگترین موانع طراحی چرخ مناسب برای ماه است. دمای قطبهای ماه میتواند تا منفی ۲۳۰ درجه سلسیوس کاهش یابد، یعنی نزدیک به صفر مطلق. او میگوید: «در چنین دمایی، اتمها دیگر حرکت نمیکنند، و این برای موادی که باید خم و باز شوند، فاجعه است.»
چرخهایی که دچار تغییر شکل دائمی شوند، نه تنها بهدرستی نمیچرخند بلکه باعث اتلاف انرژی نیز خواهند شد. چالش دیگر این است که روورهای جدید باید بارهایی بهمراتب سنگینتر از خودروهای آپولو را حمل کنند؛ از جمله سکونتگاههای متحرک یا پلتفرمهای علمی بزرگتر.
مواد آینده؛ از نیتینول تا پلاستیکهای پیشرفته
برای مقابله با این چالشها، شرکتها به سمت استفاده از آلیاژها و پلاستیکهای فوقالعاده مقاوم حرکت کردهاند. چرخهای مأموریت آپولو از شبکه سیمهای پیانویی روکشدار ساخته شده بود، اما چرخهای آینده از فلز، فیبر کربن، یا پلاستیکهای خاص ساخته خواهند شد. یکی از گزینههای برجسته «نیتینول» است، آلیاژی از نیکل و تیتانیوم که خاصیت بازگشتپذیری بالا دارد. ارل پاتریک کول، مدیرعامل شرکت Smart Tire میگوید: «نیتینول مثل لاستیک عمل میکند، اما فلزی است؛ واقعاً یکی از عجیبترین موادیست که خواهید دید.»
به گفته پادولا، نیتینول علاوه بر خاصیت مکانیکی عالی، توانایی جذب و آزادسازی انرژی را نیز دارد و حتی میتواند در سیستمهای گرمایشی و سرمایشی کاربرد داشته باشد.
با این حال، بارت از میشلن معتقد است که مواد پلیمری با عملکرد بالا ممکن است برای مسافتهای طولانیتر مناسبتر باشند. شرکت بریجستون نیز از الگوبرداری زیستی استفاده کرده و چرخهایی با ساختاری مشابه پای شتر طراحی کرده است. این طراحی با استفاده از پدهای نرم و رشتههای فلزی انعطافپذیر، فشار وارده را پخش کرده و مانع فرورفتن در خاک شنی و سنگریزههای سطح ماه میشود.
آزمایش چرخها روی زمین، تصمیمگیری در فضا
میشلن در حال آزمایش چرخهای خود بر روی زمینهای خاکستر آتشفشانی در نزدیکی کلرمون فران است که با سطح ماه شباهت دارد. بریجستون نیز آزمایشهایی را در تپههای شنی توتوری ژاپن انجام میدهد. هماکنون، شرکتهای مختلف از جمله میشلن، بریجستون و استارتاپ Venturi Astrolab در حال ارائه نمونههای آزمایشی چرخهایشان به ناسا در مرکز گلن هستند.
ناسا تصمیم نهایی درباره انتخاب یا تلفیق این پیشنهادها را تا پایان سال جاری اعلام خواهد کرد.
انتهای پیام/
