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害怕爆胎怎麼辦?那就裝上不怕爆胎的輪子吧!

你是否曾有過這樣的經驗?當你開開心心騎著腳踏車出門,腳踏車輪胎卻不幸被路上的釘子或是碎玻璃等尖銳物品刺破而漏氣,這時的你只能牽著車去腳踏車店補胎,甚至整條換掉。而雖非使用橡皮輪胎,但正在火星上執行任務的好奇號,也有著同樣的困擾,更可怕的是,火星上可沒有輪胎行呢!

鎳鈦合金輪胎測試

圖一、位於夏普山低處的好奇號自拍照好奇號的登陸,被視為是人類邁向太空的重大里程碑。執行任務至今已歷5年之久,總質量將近一噸且集各領域尖端科技於一身的它,卻於2014年被發現左前輪出現了一個如硬幣大小的洞,犯案的兇手可能是路上的一顆尖銳碎石。科學家們目前的解決方案除了透過路徑計算來避開崎嶇的路段之外,還有盡量避免做出轉彎動作,希望能藉此將磨損最小化。

圖二、好奇號的鋁製左前輪出現破損



「輪子的損壞是意料之中的事,但這並不影響我們正在執行的計畫或是降低研究夏普山(Mount Sharp)上火星地質的機會。」NASA的JPL工程師Ashwin Vasavada說道。

根據精神號、機會號等前輩的經驗,好奇號的六顆輪子選用了堅固耐用且質地較輕的鋁金屬,但根據損壞狀況來看,該種輪子仍然不適用於火星地形。因此,NASA即將在2018年春季發表一款新型的輪胎,足以對付火星上崎嶇不平的地貌,甚至如履平地。

圖三、利用記憶金屬鎳鈦合金所製成的新型輪胎

圖四、鎳鈦合金輪胎的網狀結構

圖五、阿波羅任務中登月車所使用的輪胎



受到1971年阿波羅任務中登月車所裝備的鍍鋅網狀結構輪胎啟發,並在材料科學家Santo Padula建議下更換輪胎材料,位於俄亥俄州的NASA格倫研究中心(Glenn Research Center)針對未來的火星任務,開發出了一種具備超強彈性的鎳鈦合金製的輪胎,與好奇號的輪子相比,這種鎳鈦合金輪胎有著以下特點:



不需要充氣因此消除爆胎的可能性

可承受過度的變形

控制性高,可以適應多變的地形

藉由設計輪胎剛度來限制傳遞給車輛的能量

車輪組件不需要內部框架,因此能夠減輕重量

圖六、應用在一般車種上的鎳鈦合金製輪胎測試

除了未來可以應用在太空車輛載具之外,這款劃時代的輪胎也可以裝設在一般載重量需求較高的工程車輛或是適應地形越野車等等,倘若未來得以量產,鎳鈦輪胎甚至能夠在橡膠輪胎獨霸一方的時代佔有一席之地!至於何時可以應用在火星任務上,NASA目前尚未公布確切的資訊,不過可以確信的是它將會為未來的運輸科技帶來重大的轉變!



 



參考圖片及資料來源:

1. 〈Superealistic Tire〉- NASA

http://https://technology.nasa.gov/patent/LEW-TOPS-99

2.〈Curiosity's tires are cracking up on the red planet, NASA images reveal〉- Daily Mail

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4336864/NASA-s-Curiosity-rover-s-tires-breaking-Mars.html

3. 〈NASA’s new airless titanium tires are almost indestructible〉https://inhabitat.com/nasas-new-airless-titanium-tires-are-almost-indestructible/

4.〈Wheel, Lunar Rover〉- Smithsonian National Air And Space Museum

https://airandspace.si.edu/collection-objects/wheel-lunar-rover

5.〈After 5 Years On Mars,NASA's Curiosity Rover Is Still Making BigDiscoveries〉- Space.com-Science & Astronomy

https://www.space.com/37722-mars-rover-curiosity-five-years-anniversary.html

封面圖、鎳鈦合金輪胎測試

https://inhabitat.com/nasas-new-airless-titanium-tires-are-almost-indestructible/

圖一、位於夏普山低處的好奇號自拍照

https://www.nasa.gov/mission_pages/msl/images/index.html

圖二、好奇號的鋁製輪胎出現破損

https://inhabitat.com/nasas-new-airless-titanium-tires-are-almost-indestructible/

圖三、利用記憶金屬鎳鈦合金所製成的新型輪胎

https://www.youtube.com/watch?v=m3F42ttA3o8

圖四、鎳鈦合金輪胎的網狀結構

https://inhabitat.com/nasas-new-airless-titanium-tires-are-almost-indestructible/

圖五、阿波羅任務中登月車所使用的輪胎

https://airandspace.si.edu/collection-objects/wheel-lunar-rover

圖六、應用在一般車種上的鎳鈦合金製輪胎測試

https://www.youtube.com/watch?time_continue=5&v=E4KNY_Gdf70



 

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