NASA探索新型“鎖子甲”式鎳鈦合金輪胎

火星表面的多巖石地形，嚴(yán)重影響火星巡視探測器輪胎壽命。2013年，“好奇”號(hào)火星巡視器的鋁合金車輪踏面因彈性不足，僅執(zhí)行任務(wù)一年左右便出現(xiàn)嚴(yán)重的破損。美國國家航空航天局（NASA）因而瞄準(zhǔn)未來更大質(zhì)量巡視器設(shè)計(jì)需求，探索一種更耐用的新型“鎖子甲”式鎳鈦合金輪胎，有望賦予未來火星巡視器長途跋涉的能力。

這種新型輪胎柔韌性較好、不易破損，能比任何非充氣輪胎承擔(dān)更多的形變，主要原因有以下兩點(diǎn)，一是采用鎖子甲結(jié)構(gòu)（由連環(huán)互鎖的金屬環(huán)狀物制成），二是采用鎳鈦合金材料。

鎖子甲式的網(wǎng)眼輪胎技術(shù)起步較早。早在上世紀(jì)60年代，人類嘗試?yán)娩撉倬€編制網(wǎng)眼輪胎，這種輪胎雖性能先進(jìn)，但存在承重能力有限等弊端。2009年，NASA與美國固特異輪胎橡膠公司合作，研發(fā)了一種名為“彈簧輪胎”（Spring Tire）的網(wǎng)眼輪胎，由螺旋鋼絲編織而成，在巖石和沙地上都有不錯(cuò)的抓地力，且較為耐用，曾獲得過被稱為美國科技界“奧斯卡”獎(jiǎng)的全球百大科技研發(fā)獎(jiǎng)（R&D 100 Award）。然而，NASA在后續(xù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該輪胎在模擬火星地形上運(yùn)行后產(chǎn)生塑性形變，出現(xiàn)凹損。

鎳鈦合金材料具有形狀記憶能力，具有超強(qiáng)的伸縮性，能記憶原始形狀，可在形變10%后恢復(fù)形狀。NASA用鎳鈦合金制成的金屬絲替代傳統(tǒng)的鋼絲，制成的網(wǎng)眼輪胎可在形變量約為傳統(tǒng)材料30倍時(shí)保持彈性形變，意味著輪胎在駛過火星表面尖銳巖石及其他不規(guī)則物體后，可恢復(fù)原有的形狀和性能，為巡視器探測新區(qū)域和攜帶更重載荷提供支撐。

NASA表示，這種新型輪胎尚無特定任務(wù)需求，不會(huì)立刻用在即將發(fā)射的“火星2020”巡視器上，但有望應(yīng)用于未來“火星采樣返回任務(wù)”或載人勘探車輛設(shè)計(jì)中。這種輪胎還可在地球上廣泛應(yīng)用，性能與傳統(tǒng)充氣輪胎相當(dāng)甚至更好，且沒有刺破風(fēng)險(xiǎn)，提升機(jī)動(dòng)車安全性。

此外，這種鎳鈦合金材料還可制成其他形狀，廣泛用于制造衛(wèi)星防熱罩、碎片防護(hù)裝置等。

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