The Rios Rasa ingin tahu telah membuat beberapa penemuan yang luar biasa selama lima tahun ia beroperasi di permukaan Marikh. Dan dalam menjalankan penyelidikannya, rover juga memperoleh jarak tempuh yang serius. Walau bagaimanapun, ia pasti mengejutkan apabila semasa pemeriksaan rutin pada tahun 2013, anggota pasukan sains Curiosity menyatakan bahawa rodanya mengalami robekan di tapak mereka (diikuti dengan rehat yang dilaporkan pada tahun 2017).
Melihat ke masa depan, para penyelidik di Pusat Penyelidikan Glenn NASA berharap dapat melengkapkan pelumba generasi akan datang dengan roda baru. Ini didasarkan pada "Spring Tire", yang dikembangkan NASA dengan Goodyear pada pertengahan tahun 2000-an. Walau bagaimanapun, daripada menggunakan wayar keluli bergelung yang ditenun menjadi corak mesh (yang merupakan sebahagian daripada reka bentuk asal), pasukan saintis NASA telah mencipta versi yang lebih tahan lama dan fleksibel yang dapat merevolusikan penerokaan ruang angkasa.
Ketika datang tepat ke sana, Bulan, Marikh, dan badan-badan lain di Tata Surya memiliki medan yang keras dan menghukum. Dalam kes Bulan, masalah utama adalah regolith (aka debu Bulan) yang meliputi sebahagian besar permukaannya. Debu halus ini pada dasarnya adalah potongan batu bulan yang bergerigi yang bermain dengan kerosakan enjin dan komponen mesin. Di Marikh, keadaannya sedikit berbeza, dengan batu regolit dan tajam yang meliputi sebahagian besar kawasan.
Pada tahun 2013, setelah hanya satu tahun di permukaan, roda Curiosity rover mula menunjukkan tanda-tanda kehausan kerana melintasi kawasan yang tidak dijangka. Ini menyebabkan ramai bimbang bahawa rover mungkin tidak dapat menyelesaikan misinya. Ini juga mendorong banyak orang di Pusat Penyelidikan Glenn NASA untuk mempertimbangkan semula reka bentuk yang telah mereka kerjakan hampir satu dekad sebelumnya, yang bertujuan untuk misi baru ke Bulan.
Bagi NASA Glenn, pengembangan tayar telah menjadi tumpuan penyelidikan selama lebih kurang satu dekad sekarang. Dalam hal ini, mereka kembali ke tradisi jurutera dan saintis NASA yang dimuliakan, yang bermula sejak era Apollo. Pada masa itu, kedua-dua program ruang angkasa Amerika dan Rusia sedang menilai pelbagai reka bentuk tayar untuk digunakan di permukaan bulan. Secara keseluruhan, tiga reka bentuk utama dicadangkan.
Pertama, anda mempunyai roda yang direka khas untuk Lunokhod rover, sebuah kenderaan Rusia yang namanya secara harfiah diterjemahkan menjadi "Moon Walker". Reka bentuk roda untuk rover ini terdiri daripada lapan tayar rig-wire, wire-mesh yang disambungkan ke gandar mereka dengan jari-jari jenis basikal. Batang logam juga dipasang di bahagian luar tayar untuk memastikan daya tarikan yang lebih baik pada debu bulan.
Kemudian ada konsep NASA untuk Modularized Equipment Transporter (MET), yang dikembangkan dengan sokongan Goodyear. Kereta yang tidak bertenaga ini dilengkapi dengan dua tayar getah halus yang dipenuhi nitrogen untuk mempermudah menarik kereta melalui tanah bulan dan di atas batu. Dan kemudian ada reka bentuk untuk Lunar Roving Vehicle (LRV), yang merupakan kenderaan NASA terakhir yang mengunjungi Bulan.
Kenderaan berawak ini, yang digunakan oleh angkasawan Apollo untuk berkeliling di permukaan bulan yang mencabar, bergantung pada empat roda dawai fleksibel yang besar dengan bingkai dalaman yang kaku. Pada pertengahan tahun 2000-an, ketika NASA mulai merancang pemasangan misi baru ke Bulan (dan misi masa depan ke Marikh), mereka mulai menilai kembali tayar LRV dan memasukkan bahan dan teknologi baru ke dalam reka bentuk.
Hasil penyelidikan yang diperbaharui ini adalah Spring Tire, yang merupakan hasil kerja jurutera penyelidikan mekanikal, Vivake Asnani, yang bekerjasama rapat dengan Goodyear untuk mengembangkannya. Reka bentuknya memerlukan tayar tanpa udara yang sesuai yang terdiri dari ratusan wayar keluli bergelung, yang kemudian ditenun menjadi jaring fleksibel. Ini bukan hanya memastikan berat badan ringan, tetapi juga memberikan kemampuan ban untuk menahan beban tinggi sambil menyesuaikan diri dengan medan.
Untuk melihat bagaimana musim bunga Tyre di Mars, jurutera di Pusat Penyelidikan Glenn NASA mula mengujinya di makmal Slope, di mana mereka menjalankannya melalui kursus halangan yang mensimulasikan persekitaran Mars. Walaupun tayar berkinerja baik pada pasir simulasi, mereka mengalami masalah ketika wire mesh cacat setelah melewati batu bergerigi.
Untuk mengatasi hal ini, Colin Creager dan Santo Padua (masing-masing jurutera dan saintis bahan NASA) membincangkan kemungkinan alternatif. Pada waktunya, mereka bersetuju bahawa wayar keluli harus diganti dengan titanium nikel, aloi memori bentuk yang mampu mengekalkan bentuknya dalam keadaan yang sukar. Seperti yang dijelaskan oleh Padua dalam segmen video NASA Glenn, inspirasi untuk menggunakan aloi ini sangat berguna:
"Saya kebetulan berada di bangunan di sini, di mana makmal Slope berada. Dan saya ke sini untuk pertemuan yang berbeza untuk kerja yang saya lakukan dalam bentuk paduan memori, dan kebetulan saya bertemu Colin di dewan. Dan saya seperti 'apa yang anda lakukan kembali dan mengapa anda tidak berada di makmal impak?' - kerana saya mengenalnya sebagai pelajar. Dia berkata, 'baik, saya sudah lulus, dan saya telah bekerja di sini sepenuh masa untuk sementara waktu ... saya bekerja di Slope.'
Walaupun bekerja di JPL selama sepuluh tahun, Padua belum pernah melihat makmal Slope sebelumnya dan menerima jemputan untuk melihat apa yang sedang mereka kerjakan. Setelah memasuki makmal dan melihat Spring Tires yang mereka uji, Padua bertanya adakah mereka mengalami masalah ubah bentuk. Ketika Creager mengakuinya, Padua mengemukakan penyelesaian yang kebetulan menjadi bidang kepakarannya.
"Saya tidak pernah mendengar istilah paduan memori bentuk sebelumnya, tetapi saya tahu [Padua] adalah jurutera sains bahan," kata Creager. “Oleh itu, sejak itu kami berkolaborasi dengan tayar ini menggunakan kepakaran materialnya, terutama dalam bentuk paduan memori, untuk menghasilkan tayar baru ini yang kami rasa benar-benar akan merevolusikan tayar rover planet dan juga berpotensi menjadi tayar untuk Bumi juga . "
Kunci untuk membentuk aloi memori adalah struktur atomnya, yang dipasang sedemikian rupa sehingga bahan "mengingat" bentuk asalnya dan dapat kembali ke dalamnya setelah mengalami ubah bentuk dan regangan. Setelah membina tayar paduan memori bentuk, para jurutera Glenn mengirimkannya ke Jet Propulsion Laboratory, di mana ia diuji di Mars Life Test Facility.
Secara keseluruhan, tayar tidak hanya berkinerja baik di pasir Martian yang disimulasikan, tetapi dapat bertahan ketika menghukum singkapan berbatu tanpa kesulitan. Walaupun tayar cacat hingga ke gandar mereka, mereka dapat mengekalkan bentuk asalnya. Mereka juga berjaya melakukan ini sambil membawa muatan yang besar, yang merupakan prasyarat lain ketika mengembangkan tayar untuk kenderaan eksplorasi dan penumpang.
Keutamaan untuk Mars Spring Tire (MST) adalah untuk menawarkan ketahanan yang lebih besar, daya tarikan yang lebih baik di pasir lembut, dan berat yang lebih ringan. Seperti yang ditunjukkan oleh NASA di laman web MST (bahagian laman web Pusat Penyelidikan Glenn), terdapat tiga faedah utama untuk mengembangkan tayar yang berprestasi tinggi seperti Spring Wheel:
"Pertama, mereka akan membenarkan peninjau untuk menjelajahi wilayah permukaan yang lebih besar daripada yang mungkin sekarang. Kedua, kerana sesuai dengan medan dan tidak tenggelam sebanyak roda kaku, mereka dapat membawa muatan yang lebih berat untuk jisim dan isipadu yang sama. Terakhir, kerana tayar yang sesuai dapat menyerap tenaga dari hentaman pada kelajuan sederhana hingga tinggi, mereka dapat digunakan pada kenderaan eksplorasi kru yang diharapkan dapat bergerak pada kecepatan yang jauh lebih tinggi daripada rover Mars saat ini. "
Peluang pertama yang tersedia untuk menguji tayar ini hanya beberapa tahun lagi, ketika NASA Mars 2020 Rover akan dihantar ke permukaan Planet Merah. Sesampai di sana, rover akan muncul di mana rasa ingin tahu dan penumpang lain berhenti, mencari tanda-tanda kehidupan di persekitaran keras Mars. Rover juga ditugaskan untuk menyiapkan sampel yang akhirnya akan dikembalikan ke Bumi oleh misi yang dikerahkan, yang diharapkan akan terjadi pada tahun 2030-an.
