ה רובר הסקרנות גילה כמה תגליות מדהימות במהלך חמש השנים בהן היא פועלת על פני מאדים. ובמהלך ביצוע המחקר צבר הרובר גם כמה קילומטרים רציניים. עם זאת, זה בהחלט הפתיע כאשר במהלך בדיקות שגרתיות בשנת 2013, חברי צוות המדע סקרנות ציינו כי גלגליו ספגו קרעים במדרגותיהם (ואחריהן הפסקות שדווחו ב -2017).
במבט לעתיד, חוקרים במרכז המחקר של גלן של נאס"א מקווים לצייד את אנשי הדור הבא עם גלגל חדש. זה מבוסס על "צמיג האביב" שפיתחה נאס"א עם גודייר באמצע שנות האלפיים. עם זאת, במקום להשתמש בחוטי פלדה מפותלים השזורים לתבנית רשת (שהייתה חלק מהעיצוב המקורי), צוות מדענים של נאס"א יצר גרסה עמידה וגמישה יותר שעלולה לחולל מהפכה בחקירת החלל.
כשזה נוגע אליו, לירח, מאדים וגופים אחרים במערכת השמש יש פני שטח קשים ומענישים. במקרה של הירח, הנושא העיקרי הוא הרגולית (המכונה אבק ירח) המכסה את מרבית פני השטח שלו. אבק דק זה הוא למעשה חלקים משוננים של סלע ירחי שמשחקים הרס עם מנועים ורכיבי מכונה. במאדים המצב מעט שונה, כאשר רגולית וסלעים חדים מכסים את מרבית השטח.
בשנת 2013, אחרי שנה בלבד על פני השטח, החלו גלגלי הרובר של הסקרנות להראות סימני בלאי בגלל שהם חוצים שטח קשה באופן בלתי צפוי. זה הביא רבים לדאוג כי ייתכן שהרובד לא יצליח להשלים את משימתו. זה גם הוביל רבים במרכז המחקר של גלן של נאס"א לשקול מחדש עיצוב שעליו עבדו כמעט כמעט עשור קודם, שנועד למשימות מחודשות לירח.
עבור נאס"א גלן, פיתוח הצמיגים מהווה מוקד מחקר כבר כעשור. מהבחינה הזו הם חוזרים למסורת מכובדת של מהנדסים ומדענים של נאס"א, שהחלה עוד בעידן אפולו. באותה תקופה העריכו תוכניות החלל האמריקאיות והרוסיות מרבית עיצובים של צמיגים לשימוש על פני הירח. בסך הכל הוצעו שלושה עיצובים עיקריים.
ראשית, היו לך את הגלגלים שתוכננו במיוחד עבור רובר לונוקוד, רכב רוסי ששמו מתורגם ממש ל"ירח ווקר ". תכנון הגלגלים לרובר זה כלל שמונה צמיגי רשת עם חוטים קשיחים המחוברים לצירים שלהם באמצעות חישורים מסוג אופניים. סורגי מתכת הותקנו גם בצד החיצוני של הצמיג בכדי להבטיח משיכה טובה יותר באבק הירח.
ואז היה הרעיון של נאס"א עבור טרנספורטר ציוד מודולרי (MET), שפותח בתמיכת גודייר. העגלה ללא הכוח הגיעה עם שני צמיגי גומי מלאים בחנקן וחלק כדי להקל על משיכת העגלה דרך אדמת ירח ומעל סלעים. ואז היה העיצוב לרכב Runar Runar (LRV), שהיה הרכב האחרון של נאס"א שביקר בירח.
רכב צוות זה, אותו השתמשו אסטרונאוטים של אפולו להסתובב על פני הירח המאתגר, הסתמך על ארבעה גלגלים גדולים וגמישים עם רשת תיל עם מסגרות פנימיות נוקשות. במהלך אמצע שנות האלפיים, כאשר נאס"א החלה לתכנן הרכבת משימות חדשות לירח (ומשימות עתידיות למאדים), הם החלו לבחון מחדש את צמיג ה- LRV ולשלב בתכנון חומרים וטכנולוגיות חדשות.
פרי המחקר המחודש הזה היה צמיג המעיין, שהיה עבודתו של מהנדס המחקר המכני ויווקה אסנני, שעבד בצמוד עם גודייר לפיתוחו. העיצוב דרוש צמיג חסר אוויר ותואם המורכב ממאות חוטי פלדה מפותלים, שנארגו אז ברשת גמישה. זה לא רק הבטיח משקל קל, אלא גם נתן לצמיגים את היכולת לתמוך בעומסים גבוהים תוך התאמה לתנאי השטח.
כדי לראות כיצד צמיג המעיין יעבור על מאדים, מהנדסים במרכז המחקר של גלן של נאס"א החלו לבדוק אותם במעבדת המדרון, שם הם העבירו אותם דרך מסלול מכשולים המדמה את הסביבה המאדים. בעוד שהצמיגים ביצעו בדרך כלל טוב בחול מדומה, הם חוו בעיות כאשר רשת התיל התעוותה לאחר שעברה מעל סלעים משוננים.
כדי לטפל בכך, קולין קרייגר וסנטו פדובה (מהנדס ומדעי חומרים של נאס"א, בהתאמה) דנו באלטרנטיבות אפשריות. עם הזמן, הם הסכימו שיש להחליף את חוטי הפלדה בטיטניום ניקל, סגסוגת זיכרון צורה המסוגלת לשמור על צורתו בתנאים קשים. כפי שהסביר פדובה בקטע וידאו של גלן של נאס"א, ההשראה לשימוש בסגסוגת זו הייתה מאוד טורנדית:
"פשוט הייתי במקרה בבניין כאן, שם נמצאת מעבדת המדרונות. והייתי כאן לפגישה אחרת עבור העבודה שאני עושה בסגסוגות זיכרון בכושר, ובמקרה נתקלתי בקולין באולם. והייתי כמו 'מה אתה עושה בחזרה ולמה אתה לא מסתיים במעבדת ההשפעה?' - מכיוון שהכרתי אותו כסטודנט. הוא אמר, "טוב, סיימתי את הלימודים והייתי עובד כאן במשרה מלאה במשך זמן מה ... אני עובד במדרון."
למרות שעבד ב- JPL במשך עשר שנים, פאדובה לא ראה את מעבדת המדרונות לפני כן ונענה להזמנה לראות על מה הם עובדים. לאחר שנכנס למעבדה והתבונן בצמיגי האביב שהם בדקו, שאל פדואה אם הם חווים בעיות עם עיוות. כשקריגר הודה שכן, פדואה הציע פיתרון שבמקרה היה תחום ההתמחות שלו.
"מעולם לא שמעתי על המונח סגסוגות זיכרון צורה לפני כן, אבל ידעתי שפאדובה היה מהנדס מדעי החומרים," אמר קרייגר. "וכך, מאז אנו משתפים פעולה בצמיגים אלה בעזרת מומחיות החומרים שלו, במיוחד בסגסוגות זיכרון צורות, כדי למצוא את הצמיג החדש הזה שלדעתנו באמת הולך לחולל מהפכה בצמיגי רובר פלנטריים ואולי גם צמיגים לכדור הארץ גם . "
המפתח לעיצוב סגסוגות זיכרון הוא המבנה האטומי שלהם, המורכב בצורה כזו שהחומר "זוכר" את צורתו המקורית ומסוגל לחזור אליו לאחר שעבר עיוות ומתח. לאחר שבנו את צמיג סגסוגת הזיכרון של הצורה, מהנדסי גלן שלחו אותו למעבדה להנעה של סילון, שם נבדק במתקן לבדיקת החיים של מאדים.
בסך הכל, הצמיגים לא רק ביצעו טוב בחול מרטיאני מדומה, אלא הצליחו לעמוד על מעבר לענישת התפרצויות סלעיות ללא קושי. גם לאחר שעוותים את הצמיגים עד לסרן שלהם, הם הצליחו לשמור על צורתם המקורית. הם גם הצליחו לעשות זאת תוך שהם נושאים עומס מטען משמעותי, שזו תנאי מוקדם נוסף בעת פיתוח צמיגים לרכבי חיפור ורודפים.
סדר העדיפויות של צמיג המעיינות של מאדים (MST) הוא להציע עמידות גבוהה יותר, מתיחה טובה יותר בחול רך ומשקל קל יותר. כפי שמציין נאס"א באתר MST (חלק מאתר מרכז המחקר גלן), ישנם שלושה יתרונות עיקריים לפיתוח צמיגים תואמים עם ביצועים גבוהים כמו גלגל הקפיצים:
ראשית, הם יאפשרו לחובבים לחקור אזורים גדולים יותר על פני השטח ממה שאפשר כיום. שנית, מכיוון שהם תואמים את השטח ואינם שוקעים כמו גלגלים קשיחים, הם יכולים לשאת עומסים כבדים יותר לאותה מסה ונפח נתון. לבסוף, מכיוון שהצמיגים התואמים יכולים לספוג אנרגיה מפגיעות במהירויות בינוניות עד גבוהות, ניתן להשתמש בהם על רכבי חקר צוותים שצפויים לנוע במהירויות גבוהות משמעותית ממתקני מאדים הנוכחיים. "
ההזדמנות הראשונה העומדת לבחון את הצמיגים הללו נמצאת במרחק של כמה שנים, כאשר נאס"א מאדים 2020 רובר יישלח אל פני כדור הארץ האדום. ברגע שתהיה שם, הרובר יעלה לאן שהסקרנות ושובריו האחרים הפסיקו, ומחפש אחר סימני חיים בסביבתו הקשה של מאדים. המשוטר ממונה גם להכין דגימות שיוחזרו בסופו של דבר לכדור הארץ על ידי משימה צוותית, שצפויה להתקיים מתישהו בשנות העשרים של המאה העשרים.
