NASA, marsta görev yapacak araçlar için tekerleği baştan tasarlıyor. Mars araçlardaki tekerlekleri zamanla çiğnemekte ve onları işlevsiz kılmaktaydı. NASA’nın bir tonluk, otomobil boyunda, nükleer gücüyle çalışan Mars robotunu ele alalım:
Bir yıl boyunca saatte 0,09 mil (144 metre) kullanıldığında küçük kayalar lastiklerinde büyük delikler açarak tekerlekleri ve robotu kullanılamaz hale getiriyordu. Ancak NASA mühendisleri bir gün Mars’ı fethedecek bir formla adeta tekerleği tekrar icat etti.
NASA mühendisleri, ideal şeklini hatırlayan ve aldığı darbeden sonra eski form haline geri dönen dokuma kafes metalden yapılmış neredeyse yenilmez bir tekerlek yaptılar.
Uzay ajansı tarafından yeni bir özellikte vurgulanan tasarım, Cleveland, Ohio’daki NASA Glenn Araştırma Merkezi’nde bulunuyor. Mühendis Colin Creager ve meslektaşları yay çeliğinden yapılmış dokuma kafesli bir tekerlek yaptı.
Malzeme bilimcisi Santo Padula, şekil bellekli alaşımın kullanılmasını önererek yoğun bir gerginlikten sonra yerine oturan süper elastik bir metal malzemeyi bu tekerleğin inşasında kullandı.
Creager, Santo Padula ile uzun zamandan beri birlikte çalıştıklarını ifade ederek, ortak çalışma ürünü olan bu ürün için; “Bu yeni lastiğin ortaya çıkması, uzay araçlarındaki hatta dünyadaki lastikler için bile devrim yaratacağını düşünüyoruz” dedi.
Uzay Tekerleklerinin Gelişimi
NASA, Ay programından başlayarak, 1960’lardan beri uzay sınıfında lastikler geliştiriyor.
Lastiklerin içindeki ve lastiklerin üzerindeki sert metal şeritler, LRV’lerin yumuşak ay tozuna girmesine yardımcı oldu, aynı zamanda küçük kayaların tekerleklerin arasına girmesini engellemiş oldu.
Uzay ajansı daha sonra, mars için tekerlek geliştirmeye başladı. Ancak, kırmızı gezegenin şartları daha ağırdı.
- Marstaki tüm arazi; kum, çakıl ve engebeli kayalarla doludur.
- Vahşi sıcaklık değişmelerinden korunabilmek dünyada kullanılan şişirilmiş kauçuk lastikler mars arazisi için yeterli gelmez çünkü Mars bazı yerlerde -200 derece ile 70 derece arasında değişen sıcaklıklara sahiptir.
Yukardaki listelenen zorlu şartlar için geliştirilen tekerlek, gerçek bir dağın ölçeklenmesini ele alarak 20 inç yüksekliğinde alüminyum janttan oluşturulmuştu. Sert iç halkalar ve dış jantlarla sertleştirilip, V şeklindeki izlerle toprağı tutabilen ve esnek iç parmaklıklar kullanarak darbe ve darbeleri emebilen bir yapıya sahipti. Her şey yolunda giderken programın geliştiricileri 2013 yılında bu tekerleklerde endişe verici delikleri ve yıpranmaları fark ettiler.
Yöneticiler araçları kullanırken küçük sivri kayalardan kaçınmak için talimat verdi, bu emir ilk etapta lastiklerin hasarı almasını bir nebze azaltıyordu ancak tekerleklerin yıpranması engellenemiyordu.
Hafızalı Harika Lastikler
Yıllarca süren araştırmalardan sonra, ekip bir nikel-titanyum (NiTi) alaşımı geliştirdi ve onu şekillendirmek ve iyileştirmek için en iyi işlemi belirledi. Yaylı çelik, hasar oluşmadan ve metal kristalleri kalıcı hasarlar almadan gerilmenin% 0.3’üne dayanabilmektedir. Bununla birlikte söz konusu NiTi alaşımı yaklaşık % 10 gerilime maruz kalabilir – bu yaylı çeliklere göre yaklaşık 30 kat daha iyi esneklik demek.
Sonuç olarak, yeni jantlar etkileyici bazı istatistiklere sahiptir: -130 ° C ile 90 ° C arasında çalışsan tekerleklerinin yaklaşık 10 katı ağırlığa sahip, kayalar ve kumlar üzerinde daha iyi tutuş sergiler. Yüzde 23 daha dik eğim tırmanabilir.
NASA Glenn’deki mekanik sistem uzmanı Phillip Abel, lastiğin performansındaki anahtarın, şekil bellekli alaşımlardaki kristal yapının gergin bağları olduğunu söyledi.
Abel, kristal yapısındaki değişimler hakkında “Süper elastik malzemelerle yapılan şey, deformasyon enerjisini kristal yapı içine depolamaktır. Tüm atomlar az ya da çok oldukları yerdedir” dedi.
Mehmet Emin Soylu | Lütfen kaynak belirtmeden (Ç)almayınız.
