जिज्ञासा रोवर मंगल ग्रह की सतह पर पांच वर्षों के दौरान कुछ अविश्वसनीय खोजें हुई हैं। और अपने शोध के संचालन में, रोवर ने कुछ गंभीर लाभ भी अर्जित किए हैं। हालांकि, यह निश्चित रूप से एक आश्चर्य के रूप में आया जब 2013 में एक रूटीन परीक्षाओं के दौरान, क्यूरियोसिटी विज्ञान टीम के सदस्यों ने उल्लेख किया कि इसके पहियों को उनके treads (2017 में रिपोर्ट किए गए ब्रेक के बाद) में रिसाव का सामना करना पड़ा था।
भविष्य को देखते हुए, नासा के ग्लेन रिसर्च सेंटर के शोधकर्ताओं को अगली पीढ़ी के रोवर्स को एक नए पहिये से लैस करने की उम्मीद है। यह "स्प्रिंग टायर" पर आधारित है, जिसे नासा ने 2000 के दशक के मध्य में गुडइयर के साथ विकसित किया था। हालांकि, एक जाली पैटर्न (जो मूल डिजाइन का हिस्सा था) में बुना हुआ स्टील के तारों का उपयोग करने के बजाय, नासा के वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक अधिक टिकाऊ और लचीला संस्करण बनाया है जो अंतरिक्ष की खोज में क्रांति ला सकता है।
जब यह इसके ठीक नीचे आता है, तो चंद्रमा, मंगल और सौर मंडल के अन्य निकायों में कठोर, दंडित इलाका होता है। चंद्रमा के मामले में, मुख्य मुद्दा रेजोलिथ (उर्फ। चंद्रमा धूल) है जो इसकी सतह के अधिकांश हिस्से को कवर करता है। यह ठीक धूल अनिवार्य रूप से चंद्र चट्टान के दांतेदार टुकड़े होते हैं जो इंजन और मशीन घटकों के साथ कहर खेलते हैं। मंगल पर, स्थिति थोड़ी अलग है, अधिकांश इलाकों को कवर करने वाली रेजोलिथ और तेज चट्टानों के साथ।
2013 में, सतह पर सिर्फ एक साल के बाद, क्यूरियोसिटी रोवर के पहियों ने अप्रत्याशित रूप से कठोर इलाके के ट्रैवर्सिंग के कारण पहनने और फाड़ने के लक्षण दिखाने शुरू कर दिए। इससे कई लोगों को चिंता हुई कि रोवर अपने मिशन को पूरा करने में सक्षम नहीं हो सकता है। इसने नासा के ग्लेन रिसर्च सेंटर में कई लोगों को एक डिजाइन पर पुनर्विचार करने के लिए प्रेरित किया, जो वे लगभग एक दशक पहले काम कर रहे थे, जिसका उद्देश्य चंद्रमा पर नए मिशन के लिए था।
नासा ग्लेन के लिए, टायर विकास अब लगभग एक दशक से अनुसंधान का ध्यान केंद्रित कर रहा है। इस संबंध में, वे नासा के इंजीनियरों और वैज्ञानिकों की समय-सम्मानित परंपरा की ओर लौट रहे हैं, जो अपोलो युग में वापस शुरू हुआ। उस समय, अमेरिकी और रूसी दोनों अंतरिक्ष कार्यक्रम चंद्र सतह पर उपयोग के लिए कई टायर डिजाइनों का मूल्यांकन कर रहे थे। कुल मिलाकर, तीन प्रमुख डिजाइन प्रस्तावित किए गए थे।
सबसे पहले, आपके पास विशेष रूप से लूनोखोद रोवर के लिए डिज़ाइन किए गए पहिये थे, एक रूसी वाहन जिसका नाम शाब्दिक रूप से "मून वॉकर" है। इस रोवर के लिए पहिया डिजाइन में आठ कठोर-रिम, तार-मेष टायर शामिल थे जो साइकिल-प्रकार के प्रवक्ता द्वारा उनके एक्सल से जुड़े थे। चंद्र धूल में बेहतर कर्षण सुनिश्चित करने के लिए टायर के बाहर भी धातु के सिरे लगाए गए थे।
तब एक संशोधित उपकरण ट्रांसपोर्टर (MET) के लिए नासा की अवधारणा थी, जिसे गुडइयर के समर्थन से विकसित किया गया था। यह निर्बाध गाड़ी दो नाइट्रोजन से भरे, चिकनी रबड़ के टायर के साथ आई, जिससे चंद्र मिट्टी और चट्टानों के माध्यम से गाड़ी को खींचना आसान हो गया। और फिर चंद्र रोविंग वाहन (LRV) के लिए डिजाइन था, जो चंद्रमा पर जाने के लिए अंतिम नासा वाहन था।
यह चालक दल वाहन, जिसे अपोलो अंतरिक्ष यात्री चुनौतीपूर्ण चंद्र सतह पर चलाते थे, चार बड़े, लचीले तार-जाल पहियों पर निर्भर थे, जिनमें कठोर आंतरिक तख्ते थे। 2000 के दशक के मध्य के दौरान, जब नासा ने चंद्रमा पर नए मिशन (और मंगल पर भविष्य के मिशन) के लिए योजना बनाना शुरू किया, तो उन्होंने LRV टायर का पुनर्मूल्यांकन करना और नई सामग्रियों और प्रौद्योगिकियों को डिजाइन में शामिल करना शुरू कर दिया।
इस नए शोध का फल स्प्रिंग टायर था, जो मैकेनिकल रिसर्च इंजीनियर विवके असनानी का काम था, जिन्होंने इसे विकसित करने के लिए गुडइयर के साथ मिलकर काम किया था। डिजाइन को वायुहीन, आज्ञाकारी टायर के लिए कहा जाता है जो सैकड़ों कुंडलित स्टील के तारों से बना होता है, जो तब एक लचीले जाल में बुना जाता था। इसने न केवल हल्के वजन को सुनिश्चित किया, बल्कि टायरों को इलाके के अनुरूप उच्च भार का समर्थन करने की क्षमता भी दी।
यह देखने के लिए कि मार्स पर स्प्रिंग टायर कैसे चलेंगे, नासा के ग्लेन रिसर्च सेंटर के इंजीनियरों ने उन्हें स्लोप लैब में परीक्षण करना शुरू कर दिया, जहां उन्होंने उन्हें एक बाधा कोर्स के माध्यम से चलाया, जिसने मार्टियन वातावरण का अनुकरण किया। जबकि टायर आमतौर पर नकली रेत में अच्छा प्रदर्शन करते थे, जब दांतेदार चट्टानों के ऊपर से गुजरने के बाद तार की जाली खराब हो जाती थी, तो उन्हें परेशानी होती थी।
इसे संबोधित करने के लिए, कॉलिन क्रेगर और सेंटो पडुआ (एक नासा इंजीनियर और सामग्री वैज्ञानिक, क्रमशः) ने संभावित विकल्पों पर चर्चा की। समय में, वे सहमत हुए कि स्टील के तारों को निकल टाइटेनियम, एक आकार मेमोरी मिश्र धातु के साथ प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए जो कठिन परिस्थितियों में अपने आकार को बनाए रखने में सक्षम है। जैसा कि पादुआ ने नासा ग्लेन वीडियो सेगमेंट में बताया, इस मिश्र धातु का उपयोग करने की प्रेरणा बहुत गंभीर थी:
“मैं यहाँ इमारत में खत्म हुआ, जहाँ स्लोप लैब है। और मैं यहां काम के लिए एक अलग बैठक के लिए खत्म हो गया था जो कि मैं स्मृति मिश्र आकार में करता हूं, और मैं हॉल में कॉलिन में दौड़ने के लिए होता हूं। और मैं ऐसा था कि and आप क्या कर रहे हैं और आप प्रभाव प्रयोगशाला में क्यों नहीं हैं? ’- क्योंकि मैं उसे एक छात्र के रूप में जानता था। उन्होंने कहा, said ठीक है, मैंने स्नातक किया है, और मैं कुछ समय के लिए पूरे समय यहां काम कर रहा हूं ... मैं ढलान में काम करता हूं। "
दस साल तक जेपीएल में काम करने के बावजूद, पडुआ ने पहले स्लोप लैब नहीं देखी थी और यह देखने के लिए निमंत्रण स्वीकार किया था कि वे क्या काम कर रहे हैं। प्रयोगशाला में प्रवेश करने और स्प्रिंग टायर्स को देखने के बाद वे परीक्षण कर रहे थे, पडुआ ने पूछा कि क्या वे विकृति के साथ समस्याओं का सामना कर रहे हैं। जब क्रेगर ने स्वीकार किया कि वे थे, तो पडुआ ने एक समाधान का प्रस्ताव दिया जो सिर्फ उनकी विशेषज्ञता का क्षेत्र बन गया।
"मैंने पहले कभी भी शब्द आकार स्मृति मिश्र के बारे में नहीं सुना था, लेकिन मुझे पता था कि [पादुआ] एक सामग्री विज्ञान इंजीनियर था," क्रीगर ने कहा। “और इसलिए, तब से हम इन टायरों पर उनकी सामग्री विशेषज्ञता का उपयोग करते हुए, विशेष रूप से स्मृति मिश्र आकार में, इस नए टायर के साथ आने के लिए सहयोग कर रहे हैं, जो हमें लगता है कि वास्तव में ग्रहों के रोवर टायर में क्रांति लाने जा रहा है और संभवतः पृथ्वी के लिए भी टायर भी। । "
मेमोरी मिश्र धातुओं को आकार देने की कुंजी उनकी परमाणु संरचना है, जिसे इस तरह से इकट्ठा किया जाता है कि सामग्री अपने मूल आकार को "याद रखें" और विरूपण और तनाव के अधीन होने के बाद वापस लौटने में सक्षम हो। आकार मेमोरी मिश्र धातु टायर के निर्माण के बाद, ग्लेन इंजीनियरों ने इसे जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला में भेजा, जहां मंगल जीवन परीक्षण सुविधा में इसका परीक्षण किया गया था।
कुल मिलाकर, टायर न केवल सिम्युलेटेड मार्टियन रेत में अच्छा प्रदर्शन करते थे, बल्कि बिना किसी कठिनाई के चट्टानी आउटक्रॉपी को दंडित करने में सक्षम थे। टायर के नीचे जाने के बाद भी उनके धुरों के नीचे जाने के बावजूद वे अपने मूल आकार को बनाए रखने में सक्षम थे। वे एक महत्वपूर्ण पेलोड ले जाने के दौरान भी ऐसा करने में कामयाब रहे, जो अन्वेषण वाहनों और रोवर्स के लिए टायर विकसित करते समय एक और शर्त है।
मार्स स्प्रिंग टायर (एमएसटी) की प्राथमिकताएं नरम रेत में अधिक स्थायित्व, बेहतर कर्षण और हल्के वजन की पेशकश करना है। जैसा कि नासा एमएसटी वेबसाइट (ग्लेन रिसर्च सेंटर की वेबसाइट का हिस्सा) पर इंगित करता है, स्प्रिंग व्हील जैसे उच्च प्रदर्शन करने वाले आज्ञाकारी टायर विकसित करने के तीन प्रमुख लाभ हैं:
“पहले, वे रोवर्स को वर्तमान में संभव से अधिक सतह के क्षेत्रों का पता लगाने की अनुमति देंगे। दूसरे, क्योंकि वे इलाके के अनुरूप हैं और कठोर पहियों के रूप में नहीं डूबते हैं, वे एक ही दिए गए द्रव्यमान और मात्रा के लिए भारी पेलोड ले जा सकते हैं। अंत में, क्योंकि आज्ञाकारी टायर उच्च गति के लिए मध्यम से प्रभावों पर ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं, उनका उपयोग चालक दल के अन्वेषण वाहनों पर किया जा सकता है, जो वर्तमान मंगल रोवर्स की तुलना में काफी अधिक गति से आगे बढ़ने की उम्मीद करते हैं। "
इन टायरों का परीक्षण करने का पहला उपलब्ध अवसर, नासा के होने पर अभी कुछ साल दूर है मंगल 2020 रोवर लाल ग्रह की सतह पर भेजा जाएगा। एक बार, रोवर उठाएगा जहां क्यूरियोसिटी और अन्य रोवर्स ने छोड़ दिया है, जो मंगल के कठोर वातावरण में जीवन के संकेतों की खोज कर रहा है। रोवर को ऐसे नमूने तैयार करने का भी काम सौंपा गया है जो अंततः एक क्रू मिशन द्वारा पृथ्वी पर वापस आ जाएंगे, जो 2030 के कुछ समय में होने की उम्मीद है।
