这些月球车轮胎模仿骆驼蹄,以实现月球上的最大牵引力

这些月球车轮胎模仿骆驼蹄,以实现月球上的最大牵引力

1971 年,阿波罗 15 号任务首次将月球车送上月球表面,宇航员得以行走超过 17 英里的地形。这是之前任务徒步行走距离的四倍多。第二年,阿波罗 17 号任务凭借月球车创造了行走距离纪录,行走了超过 22 英里。

但与本世纪末可能发生的情况相比,这些距离还是很短的。日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 计划在 2029 年的探险中,将一辆封闭加压的探测车送上月球表面,该探测车可搭载两到四名宇航员,如果一切按计划进行,最终将行驶超过 6,000 英里。

丰田正与 JAXA 合作制造火星车的大部分部件,但普利司通已签约制造轮胎,宇航员、他们的装备和火星车的大部分部件将依靠轮胎移动。更重的飞船和大幅增加的行驶距离带来了一些独特的挑战,需要多年的工程设计才能解决,但普利司通已经拥有一个原型模型,并在今年的消费电子展上亲自展示了它。

这是内部结构的早期模型。普利司通

最初的月球车车轮采用镀锌钢琴丝网壳来支撑车体的重量。然后,工程师们将钛合金轮辋铆接成箭头形状,以增加在月球松散地形上的牵引力。

对于体型更大的 JAXA 飞船,普利司通正在测试一种由钢丝绒状材料制成的外壳,这种材料被制成粗绳,形成胎面。每个轮胎的外观就像两个轮胎并排放置,相对的胎面形成 V 形图案。“这是仿生学,”普利司通美国公司首席技术官 Nizar Trigui 表示,并指出他们的灵感来自骆驼的蹄子。“这种图案有助于轮胎承载负荷,而不会太深地陷入沙中。”

在编织表面之下,普利司通并不依赖其在卡车和轿车商用无气轮胎上展示的蜂窝状图案。相反,它使用金属板条网络,这些金属板条在车轮移动时会像弹簧一样弯曲。“由于月球重力较小,所以不需要蜂窝结构,”Trigui 说。“减轻重量本身就是一项独特的挑战。”

这张火星车的早期渲染图并不是最终设计,但它展示了大致的比例,比之前的火星车要大得多。丰田和 JAXA

虽然金属结构和外壳并不轻,但月球并不是橡胶轮胎可以滚动的地方。除了巨大的温度波动外,月球表面本身也对设备不利。“颗粒细小、带电、粗糙且锋利,”Trigui 说。“材料必须坚固耐用。”

为了确保轮胎在真正到达月球后能够经受住磨损,日本宇宙航空研究开发机构、丰田和普利司通将在模拟月球条件下对轮胎进行测试。合作伙伴尚未透露他们将使用哪家月球模拟提供商进行测试,但 Off Planet Research 等公司使用玄武岩渣、碎玻璃等材料来复制比在沙漠中驾车穿越沙地更真实的月球条件。

距离发射还有几年时间,而且整个探测车还有很多工作要做,因此在发射前,设计可能会与这个概念有很大不同。不过,有一件事不会改变,那就是月球是你能想到的最糟糕的爆胎地点之一。

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