NASA testet extrem verformbare Räder für Marsrover
Die Räder von Rovern nutzen sich auf dem Mars stark ab. Die NASA testet neuartige Räder aus einer Speziallegierung, denen Verformungen weniger anhaben.
Marsrover mit Federreifen auf dem Marstestgelände von Airbus: viele Anwendungsmöglichkeiten für Formgedächtnislegierung.
(Bild: NASA)
Der Mars hat in weiten Strecken eine unebene und zerklüftete Oberfläche, die den Rädern von Fahrzeugen stark zusetzt. Die US-Raumfahrtbehörde NASA (National Aeronautics and Space Administration) testet neuartige Räder für künftige Marsrover, denen scharfkantige Steine weniger anhaben können.
Die Räder sollen wie bei den bisherigen Marsrovern aus Metall bestehen. Allerdings sind die Räder nicht massiv, sondern bestehen aus Metallfedern und können sich stark verformen. Die NASA hat die Feder-Reifen zusammen mit dem US-Reifenhersteller Goodyear Tire & Rubber entwickelt und nach eigenen Angaben auf dem Marssimulationsgelände des europäischen Luft- und Raumfahrtkonzerns Airbus getestet.
Die NASA arbeitet schon länger mit SMAs
Die Reifen bestehen aus einer Formgedächtnislegierung (Shape Memory Alloy, kurz: SMA) aus Nickel und Titan. Eine SMA kann gebogen, gedehnt, erhitzt oder abgekühlt werden und kehrt dann wieder in seine ursprüngliche Form zurück. Die NASA nutzt SMAs schon lange, aber bisher nicht für Räder.
Auf unebenem Terrain wie der felsigen Marsoberfläche haben solche Räder Vorteile: Sie können sich extrem verformen, wenn ein Rover beispielsweise über einen Stein fährt. Ist die Belastung weg, nimmt das Rad wieder seine normale Form an. Das ist bei Federreifen aus einem konventionellen Metall nicht möglich.
Getestet wurde bei Airbus
Das Team des Glenn Research Center der NASA hat die Räder im Airbus Mars Yard in Stevenage, etwa 40 Kilometer nördlich von London, getestet. "Wir haben viele Tests quer zum Hang über Felsen und Sand durchgeführt, bei denen der Schwerpunkt auf dem Verständnis der Stabilität lag, da dies etwas war, was wir noch nie zuvor getestet hatten", sagte NASA-Ingenieur Colin Creager.
NASA und Goodyear arbeiten schon seit gut 15 Jahren an Federreifen. Anfangs bestanden diese aus Stahl, der sich aber unter Belastung dauerhaft verformte. Dieses Problem ließ sich durch den Einsatz der Nickel-Titan-SMA lösen.
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Die Gegebenheiten auf dem Mars setzen den Rädern der Rover stark zu. Die von Curiosity etwa zeigten früher als erwartet Beulen und Löcher. Räder aus einer SMA könnten sich als haltbarer erweisen. NASA-Materialwissenschaftler Santo Padula sieht aber noch weitere Anwendungsmöglichkeiten für diese Legierungen: "Wir brauchen neue Materialien für extreme Umgebungen, die die Energie von Mikrometeoriteneinschlägen auf dem Mond absorbieren können, beispielsweise für Habitate für eine große Anzahl von Astronauten und Wissenschaftlern, die auf Mond und Mars arbeiten."
(wpl)
