ОРИГАМИ-КОЛЕСО, КОТОРОЕ МОЖЕТ ИССЛЕДОВАТЬ ЛУННЫЕ ПЕЩЕРЫ
Под прикрытием кратеров Луны скрываются сети лавовых труб и глубоких ям, которые могут обеспечить укрытие для будущих лунных баз от космической радиации и резких перепадов температур. Эти подземные структуры представляют собой одни из самых научно ценных зон в Солнечной системе, однако добраться до них не так-то просто.
ВХОДЫ В ПЕЩЕРЫ: ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ
Входы в эти пещеры находятся в условиях крутых и неровных ландшафтов, усеянных камнями и рыхлым реголитом. Малые роверы, которые предпочтительнее для лунных исследований из-за своей способности работать в группах и снизить риск провала миссии, сталкиваются с определенными ограничениями. Их компактные колеса не способны преодолевать препятствия намного больше диаметра самого колеса. Отправив группу из нескольких малых роверов, даже в случае неисправности некоторых, другие продолжат миссию. Но если отправить один большой ровер и он выйдет из строя, миссия будет окончена.
Для решения этой проблемы были разработаны колеса переменной диаметра, которые могут расширяться при необходимости для преодоления препятствий и сжиматься для эффективного передвижения. Однако создание подобных колес для Луны оказалось чрезвычайно сложным. Лунная среда крайне враждебна для механических систем: мелкая абразивная пыль проникает везде, а в безвоздушном вакууме открытые металлические поверхности прилипают друг к другу в результате процесса, называемого холодной сваркой. Традиционные шарниры и соединения быстро выходят из строя.
ИННОВАЦИОННОЕ РЕШЕНИЕ: КОНЦЕПЦИЯ ОРИГАМИ
Исследовательская группа, возглавляемая профессором Дэ-Яном Ли из Корейского института передовых научных и технологических исследований, нашла элегантное решение, обратившись к историческому опыту. Они объединили принципы самоподдерживающихся мостов Леонардо да Винчи с техниками складывания оригами, создав колесо, которое трансформируется без традиционных механических соединений.
Это колесо использует эластичную металлическую раму и натяжители из ткани, которые сгибаются, а не поворачиваются. Такой дизайн позволяет ему расширяться от компактных 230 миллиметров до 500 миллиметров в диаметре, более чем удваивая свой размер. Малый ровер с такими колесами сохраняет низкий профиль во время транспортировки, но обретает проходимость гораздо большего транспортного средства, когда выезжает на лунную поверхность.
ПЕРСПЕКТИВЫ И ТЕПЛОВЫЕ МОДЕЛИ
Команда подвергла колеса строгим испытаниям, используя искусственный лунный грунт. Они продемонстрировали превосходное сцепление на рыхлых склонах и выстояли при падении с высоты, эквивалентной 100 метрам в лунной гравитации. Металлическая рама показала свою гибкость, надежно трансформируясь при этом достаточно жесткой, чтобы поддерживать вес ровера на рыхлом реголіте.
Доктор Чэ Кёнг Сим из Корейского института астрономии и космических наук подчеркнул научную важность, назвав лунные ямы «естественным геологическим наследием», которое эта технология делает доступным. Доктор Чонг Тэ Чан из Корейского аэрокосмического исследовательского института отметил, что колесо было оптимизировано с помощью тепловых моделей для работы в условиях температурных изменений на 300 градусов Цельсия между днем и ночью на Луне.
Профессор Ли выразил оптимизм, что несмотря на оставшиеся проблемы с системами связи и энергоснабжения, эта уникальная технология ставит команду в ранг возможных лидеров в будущих миссиях, нацеленных на изучение таинственной подземной области Луны.
