Свемирска трка у измишљању точка – какве гуме су потребне за вожњу по Месецу

Повратак на Месец после пола века, а затим и на Марс, буквално значи поновно измишљање точка.

На крају крајева, Марс је прилично далеко и тешко би било да се вратите ако вам се пробуши гума.

„Једна ствар коју не смете да дозволите да вам се деси је пробушена гума“, каже Флоран Менего, главни извршни директор француског произвођача гума „Мишлен“, пише Би-Би-Си.

Тешке услове на Марсу потврдило је и искуство беспилотног ровера „Кјуриосити“. Само годину дана након слетања 2012. године, његових шест крутих алуминијумских гума било је видљиво поцепано и избушено.

Што се тиче Месеца, америчка мисија „Артемис“ има за циљ да врати астронауте тамо, можда до 2027. године. Касније мисије „Артемис“ планирају да користе лунарни ровер за истраживање јужног пола Месеца, почевши од мисије „Артемис V“, тренутно планиране за 2030. годину.

Астронаути у мисији „Артемис“ возиће се много даље од својих претходника из мисије „Аполо“, који током шест слетања између 1969. и 1972. године никада нису прешли више од 40 километара преко површине Месеца.

„Циљ је да се пређе 10.000 километара за 10 година“, каже Силвен Барте, који води „Мишленов“ програм безваздушних точкова за Месец у  француском граду Клермон Ферану.

„Не говоримо о кратким, недељним вожњама, говоримо о деценијама коришћења“, каже др Санто Падула, који је докторирао науку о материјалима и ради за Насу као инжењер у истраживачком центру Џон Глен у Кливленду, Охајо.

Још један велики изазов за свакога ко развија технологију за Месец су огромне температурне разлике. На лунарним половима температуре могу пасти испод -230°C, што није далеко од апсолутне нуле, где атоми престају да се крећу. А то је велики проблем за гуме.

„Без кретања атома, тешко је да се материјал деформише и врати у првобитни облик“, каже др Падула. Гуме морају бити у стању да се деформишу док прелазе преко стена, а затим се враћају у свој првобитни облик.

„Ако трајно деформишемо гуму, она се не котрља ефикасно и имамо проблема са губитком снаге“, напомиње др Падула.

Нови точкови ће такође носити много веће оптерећење од лаких ровера у којима су астронаути „Апола“ крстарили. 

Следеће свемирске мисије ће морати да се крећу око „већих научних платформи и мобилних станишта која постају све већа и већа“, додаје др Падула. А то ће бити још већи проблем на Марсу, где је гравитација двоструко већа него на Месецу.

Лунарни ровери на мисији „Аполо“ имали су гуме направљене од поцинковане жице за клавир уткане у мрежу, а домет им је био око 34 километра.

Пошто екстремне температуре и космички зраци разграђују гуму или је претварају у крхко стакло, металне легуре и високоперформансна пластика су главни кандидати за безваздушне свемирске гуме.

„Генерално, метални или материјали на бази угљеничних влакана користе се за ове точкове“, наводи Пјетро Баљон, вођа тима мисије Европске свемирске агенције (ЕСА), која има за циљ да пошаље свој ровер на Марс до 2028. године.

Један од материјала који највише обећава је нитинол, легура никла и титанијума.

„Спојите ово и добићете метал који делује као гума и може се савијати на све ове различите начине, и увек ће се враћати назад у свој првобитни облик“, истиче Ерл Патрик Кол, извршни директор компаније „Смарт тајер“.

Флексибилна својства нитинола назива „једном од најлуђих ствари које ћете икада видети“.

Нитинол је потенцијално „револуционарни“ материјал, каже др Падула, јер легура такође апсорбује и ослобађа енергију док мења агрегатна стања. Можда чак има решења за грејање и хлађење.

Међутим, Барте из „Мишлена“ сматра да ће материјал ближи високоперформансној пластици бити погоднији за гуме које треба да пређу велике удаљености на Месецу.

„Бриџстон“ је у међувремену усвојио био-мимикијски приступ, правећи модел стопала камила.

Камиле имају мекана, масна стопала која распоређују њихову тежину на ширу површину, спречавајући њихова стопала да потону у растресито песковито тло.

Инспирисани тиме, у „Бриџстону“ користе материјал сличан филцу за газећи слој, док су у точку танке металне жице које могу да се савијају.
Савијање дели тежину лунарног модула на већу контактну површину, тако да може да се вози без заглављивања између стена и прашине на површини Месеца.

„Мишлен“ и „Бриџстон“ су део различитих конзорцијума који, заједно са калифорнијским Вентури Астролабом, представљају своју предложену технологију гума Наси у Џон Глен центру овог месеца.

Очекује се да ће НАСА донети одлуку касније ове године – можда ће изабрати један предлог или усвојити елементе неколико њих.

У међувремену, „Мишлен“ тестира своје гуме возећи прототип ровера по вулкану близу Клермона, чији прашкасти терен подсећа на површину Месеца.

„Бриџстон“ ради исто на пешчаним динама Тотори у западном Јапану.

ЕСА такође истражује могућност да Европа сама направи ровер за друге мисије.

Ови покушаји ће можда донети и неке корисне примене и на Земљи.

Док је радио на свом докторату на Универзитету Јужне Калифорније, др Кол се придружио Насином предузетничком програму како би радио на комерцијализацији неких технологија добијених из гума супер-еластичног ровера са Марса.

Рани производ ове године биће никл-титанијумске гуме за бицикл. По цени од око 150 долара по комаду, гуме су много скупље од обичних, али би биле изузетно издржљиве. Такође планира да ове године ради на издржљивим гумама за мотоцикле, намењеним подручјима са неравним путевима.

Упркос свему томе, његов „сан“ остаје да игра улогу у повратку човечанства на Месец.

„Дакле, могу да кажем својој деци, погледајте тамо горе на Месец“, каже он. „Татине гуме су тамо горе.“