Ban Paduan Bentuk Revolusioner NASA Ban Taklukkan Medan Mars
Kemajuan yang menarik dalam eksplorasi ruang angkasa sedang berlangsung[{” attribute=”” tabindex=”0″ role=”link”>NASA tests revolutionary shape memory alloy (SMA) spring tires designed to tackle the harsh terrain of Mars.
Developed at NASA Glenn in collaboration with Goodyear, these innovative tires can endure extreme deformation and return to their original shape, unlike traditional metals.
Exploring Mars: The Challenge of Mobility
For centuries, Mars has fascinated scientists and explorers alike. As the fourth planet from the Sun, it resembles a vast, red desert with a rugged and challenging terrain. Despite multiple robotic missions to Mars, NASA has only explored about 1% of its surface. In preparation for future human and robotic missions, NASA recently conducted extensive rover testing on simulated Martian terrain. This testing featured groundbreaking shape memory alloy (SMA) spring tire technology, developed at NASA’s Glenn Research Center in Cleveland in collaboration with Goodyear Tire & Rubber.
Rovers — mobile robots designed to explore planetary and lunar surfaces — require highly durable tires to navigate their environments effectively. Mars’ rocky and uneven landscape presents significant mobility challenges, making robust and flexible tires crucial for successful exploration. Shape memory alloy (SMA) spring tires offer a promising solution to these challenges.
What Are Shape Memory Alloys?
Shape memory alloys are special metals that can return to their original shape after being bent, stretched, heated, or cooled. While NASA has used this technology in various applications for decades, incorporating it into rover tires is a relatively new and exciting development
“We at Glenn are one of the world leaders in bringing the science and understanding of how you change the alloy compositions, how you change the processing of the material, and how you model these systems in a way that we can control and stabilize the behaviors so that they can actually be utilized in real applications,” said Dr. Santo Padula II, materials research engineer at NASA Glenn.
Padula and his team have tested several applications for SMAs, but his epiphany of the possibilities for tires came about because of a chance encounter.
https://www.youtube.com/watch?v=s8mxldigsyk
Pertemuan kebetulan memicu inovasi
Saat meninggalkan pertemuan, Padula bertemu Colin Creager, seorang insinyur mesin di NASA Glenn yang belum pernah dilihatnya selama bertahun -tahun. Creager menggunakan kesempatan untuk memberi tahu dia tentang pekerjaan yang dia lakukan di laboratorium Operasi Lunar (Slope) yang disimulasikan NASA Glenn, yang dapat mensimulasikan permukaan bulan dan Mars untuk membantu para ilmuwan menguji kinerja Rover. Dia membawa Padula ke lab, di mana Padula segera mencatat ban musim semi. Pada saat itu, mereka terbuat dari baja.
Padula berkomentar, “Begitu saya melihat ban, saya berkata, bukankah Anda mengalami masalah dengan plastisisasi itu?” Plasticisasi mengacu pada logam yang mengalami deformasi yang tidak dapat dibalik dan dapat menyebabkan kerusakan atau kegagalan komponen.
“Colin memberi tahu saya, 'Itulah satu -satunya masalah yang tidak dapat kami selesaikan.'” Padula melanjutkan, “Saya katakan, saya punya solusi Anda. Saya mengembangkan paduan baru yang akan menyelesaikannya. Dan begitulah cara ban SMA dimulai. “
https://www.youtube.com/watch?v=d16ropn-4mk
SMAS Nikel-Titanium: Game-Changer
Dari sana, Padula, Creager, dan tim mereka bergabung untuk meningkatkan ban musim semi NASA yang ada dengan bahan yang mengubah permainan: SMA nikel-titanium. Logam dapat mengakomodasi deformasi meskipun stres ekstrem, memungkinkan ban untuk kembali ke bentuk aslinya bahkan dengan dampak yang ketat, yang tidak dimungkinkan untuk ban pegas yang dibuat dengan logam konvensional.
Sejak itu, penelitian telah berlimpah, dan pada musim gugur 2024, tim dari NASA Glenn melakukan perjalanan ke pertahanan dan ruang Airbus di Stevenage, Inggris, untuk menguji ban musim semi SMA inovatif NASA. Pengujian berlangsung di Airbus Mars Yard – fasilitas tertutup yang dibuat untuk mensimulasikan kondisi keras medan Mars.
“Kami pergi ke sana bersama tim, kami membawa sistem pelacakan gerak kami dan melakukan tes yang berbeda menanjak dan kembali menuruni bukit,” kata Creager. “Kami melakukan banyak tes lereng silang di atas batu dan pasir di mana fokusnya adalah memahami stabilitas karena ini adalah sesuatu yang belum pernah kami uji sebelumnya.”
Menguji hasil dan wawasan kinerja
Selama tes, para peneliti memantau Rovers ketika roda melampaui batu, memperhatikan seberapa besar mahkota ban bergeser, kerusakan apa pun, dan meluncur menurun. Tim diharapkan meluncur dan bergeser, tetapi sangat minim, dan pengujian memenuhi semua harapan. Para peneliti juga mengumpulkan wawasan tentang stabilitas ban, kemampuan manuver, dan kemampuan traversal batuan.
Ketika NASA terus memajukan sistem untuk eksplorasi luar angkasa, aktivitas ekstravehikular agensi dan program mobilitas permukaan manusia mendaftar Padula untuk meneliti cara -cara tambahan untuk meningkatkan sifat SMA untuk ban rover di masa depan dan penggunaan potensial lainnya, termasuk lingkungan bulan.
“Tujuan saya adalah untuk memperluas kemampuan suhu operasi SMA untuk aplikasi seperti ban, dan untuk melihat menerapkan bahan -bahan ini untuk perlindungan habitat,” kata Padula. “Kami membutuhkan bahan baru untuk lingkungan ekstrem yang dapat memberikan penyerapan energi untuk pemogokan mikrometeorit yang terjadi di bulan untuk memungkinkan hal -hal seperti struktur habitat bagi sejumlah besar astronot dan ilmuwan untuk melakukan pekerjaan di bulan dan Mars.”
Para peneliti mengatakan bentuk ban musim semi paduan memori hanyalah permulaan.
