إنّ العودة إلى القمر بعد خمسة عقود، ثمّ التوجّه نحو المريخ، يمثّل تحديًا تقنيًا كبيرًا: إعادة اختراع العجلة للبيئات خارج كوكب الأرض.
إنّ المسافات الشاسعة تجعل ثقبًا بسيطًا بمثابة فشل حرج. يؤكّد فلورنت مينيجو، الرئيس التنفيذي لشركة ميشلان: “إطار مفلطح أمر غير مقبول”.
إنّ الظروف القاسية على المريخ موثّقة جيدًا، كما يتضح من خلال مركبة كيوريوسيتي الجوالة. خلال عام من هبوطها في عام 2012، أظهرت عجلاتها المصنوعة من الألومنيوم أضرارًا كبيرة ناجمة عن الثقوب والتمزقات.
تهدف بعثات أرتميس إلى إعادة روّاد الفضاء إلى القمر، ربما بحلول عام 2027، مع استخدام بعثات لاحقة لمركبة جوالة لاستكشاف القطب الجنوبي، بدءًا من أرتميس الخامسة في عام 2030.
ستوسّع بعثات أرتميس هذه بشكل كبير من استكشاف القمر، متجاوزة النطاق المحدود لبعثات أبولو البالغ 25 ميلًا (40 كم).
يقول سيلفان بارتيه، رئيس برنامج عجلات ميشلان القمرية عديمة الهواء: “الهدف هو قطع 10000 كيلومتر في 10 سنوات”.
يضيف الدكتور سانتو بادولا، وهو مهندس في ناسا بمركز جون غلين للأبحاث: “نحن لا نتحدث عن بعثات قصيرة؛ نحن نتحدث عن عقود من التشغيل”.
إنّ العقبة الرئيسية هي تقلبات درجات الحرارة الشديدة على القمر، حيث تنخفض إلى ما دون -230 درجة مئوية عند القطبين – تقترب من الصفر المطلق، حيث يتوقف الحركة الذرية. يؤثّر هذا بشدة على أداء الإطارات.
يشرح الدكتور بادولا: “بدون الحركة الذرية، يصبح تشويه المواد واستعادتها أمرًا صعبًا للغاية”.
يجب أن تتشوه الإطارات فوق العقبات وتستعيد شكلها للدوران بكفاءة. يؤدي التشوه الدائم إلى فقدان الطاقة.
علاوة على ذلك، ستحمل المركبات الجوالة المستقبلية حمولات أثقل، بما في ذلك “منصات علمية أكبر ومساكن متنقلة”، مما يزيد من متطلبات تقنية الإطارات.
التحدي أكبر على المريخ، مع ضعف جاذبية القمر. استخدمت مركبات أبولو الجوالة القمرية أسلاكًا من الزنك المطلي، مع مدى محدود يبلغ 21 ميلًا.
نظرًا للآثار الضارة لدرجات الحرارة القصوى والأشعة الكونية على المطاط، فإن سبائك المعادن والبلاستيك عالية الأداء هي المرشحة الرئيسية لإطارات الفضاء عديمة الهواء.
يلاحظ بييترو باجليون، قائد فريق بعثة مركبة روزاليند فرانكلين الجوالة التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية: “عادةً ما تُستخدم مواد معدنية أو مواد قائمة على ألياف الكربون”.
يُظهر النيتينول، وهو سبيكة نيكل-تيتانيوم، وعدًا كبيرًا. يقول إيرل باتريك كول، الرئيس التنفيذي لشركة The Smart Tire Company: “إنه معدن يشبه المطاط يتمتع بمرونة استثنائية وقدرة على استعادة الشكل”.
يُشيد الدكتور بادولا بالنيتينول باعتباره “ثوريًا”، مع تسليط الضوء على قدراته على امتصاص الطاقة وإطلاقها، مما قد يعالج احتياجات التسخين والتبريد.
ومع ذلك، يعتقد بارتيه في ميشلان أنّ البلاستيك عالي الأداء قد يكون أكثر ملاءمة للسفر القمري لمسافات طويلة.
يتبنى نهج بريجستون البيولوجي تقليد وسادات أقدام الجمال، باستخدام مادة تشبه الصوف وأشعة معدنية مرنة لتوزيع الوزن ومنع الغرق في تربة القمر.
تقدّم ميشلان وبريجستون، إلى جانب فينتوري أسترولاب، تقنيات إطاراتها إلى ناسا هذا الشهر. من المتوقع اتخاذ قرار في وقت لاحق من العام.
تجري ميشلان اختبارات لإطاراتها على التضاريس البركانية، بينما تستخدم بريجستون كثبان توتوري الرملية في اليابان لمحاكاة الظروف.
تستكشف وكالة الفضاء الأوروبية إمكانية تطوير مركبة جوالة أوروبية مستقلة. للابحاث تطبيقات أرضية.
يؤدي عمل الدكتور كول على تقنية إطارات مركبات المريخ الجوالة إلى تطبيقات تجارية، بما في ذلك إطارات دراجات من النيكل والتيتانيوم هذا العام.
تبلغ أسعار هذه الإطارات المتينة حوالي 150 دولارًا، ومن المقرر استخدامها في تطبيقات الدراجات النارية في التضاريس الصعبة.
في النهاية، يتركز طموحه على المساهمة في عودة البشرية إلى القمر: “أريد أن أخبر أطفالي، انظروا إلى القمر – إطارات أبي موجودة هناك!”
لا توجد حاليًا في الولايات المتحدة خدمات سكك حديدية عالية السرعة، لكن هناك اثنتين قيد الإنشاء، وأخرى مخطط لها.
تعني عمليات التسريح المخطط لها أن شركة صناعة السيارات اليابانية قد خفضت الآن حوالي 15٪ من قوتها العاملة في العام الماضي.
كانت متاجر التجزئة الصينية عبر الإنترنت تعتمد سابقًا على ثغرة “الحد الأدنى” لشحن المنتجات منخفضة القيمة إلى الولايات المتحدة.
بينما يذهب الرئيس إلى المملكة العربية السعودية وقطر والإمارات العربية المتحدة، يريد منهم شراء المزيد من الولايات المتحدة.
دارت المركبة الفضائية، التي أُطلقت في عام 1972 في مهمة إلى كوكب الزهرة، حول الأرض لأكثر من خمسة عقود.