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美国国家航空航天局测试五种或将支持月球车在月球上行驶的车轮设计

美国国家航空航天局在从49个国家提交的128份参赛作品中选出五种原型月球车轮并进行测试。一项采用Nomex柔性结构的澳大利亚设计获胜,而该机构准备在模拟月尘、真空和月球温度的环境中评估这些原型。

2026-08-17
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فريق تحرير certi.news
美国国家航空航天局测试五种或将支持月球车在月球上行驶的车轮设计

美国国家航空航天局于2026年7月31日测试了五种用于月球探测车的车轮原型,这是吸引了来自49个国家的128份参赛作品的与美国国家航空航天局一起摇滚挑战赛的最终阶段。测试在休斯敦约翰逊航天中心的岩石场进行,使用了重45千克的MicroChariot测试车。

此次挑战是美国国家航空航天局寻求提升月球表面移动能力的一部分。该机构正准备建立月球基地,并扩大载人团队和机器人系统的工作范围。该机构重点关注轻量、耐用且可扩展的车轮,要求其能够吸收冲击、在更高速度下保持抓地力,并承受严酷的月球环境。

针对同一问题的不同设计

五种原型展示了不同的工程方法,而不是采用统一设计。Hellenic Technology of Robotics SA开发了HTR Variable Flex Lunar Wheel,其内部系统可根据地形性质和车辆需求改变车轮刚度;该系统基于该公司约十年来为地面车轮开发的技术。

Hyperbola公司的Hiper Wheel采用张紧缆线和波纹结构,使其具备弹簧般的特性,并能够在没有传统辐条的情况下弯曲。Huff Helo Inc.推出了Huff Helo Flexible Titanium Wheel,由成形钛板制成,同时承担结构和弹簧的作用,但其较高的刚度使其在部分障碍物上方弹跳,而不是完全适应地面。

黛博拉和克雷格·佩恩设计了Payne Aviation Wheel,其灵感来自航空领域以及早期汽车轮胎设计,将充气式方法与车轮制造中的历史原理结合起来。

获胜设计

获胜的是由澳大利亚机械工程师丹尼尔·布卢姆菲尔德及其儿子艾萨克·布卢姆菲尔德创立的Scotch Pad Tyres团队。该原型采用由Nomex基材料制成的轮胎结构,并围绕铝制轮毂进行加固。这种柔软材料使轮胎能够围绕地形变形,而内部支撑结构有助于保持其形状;此外,外部表面还采用环氧树脂与刚玉颗粒的混合物进行处理,以提高抓地力。

为什么这项测试很重要?

测试表明,车轮性能与地面性质密不可分。松散材料可能会降低抓地力,而岩石和斜坡则会提出与稳定性有关的不同要求。因此,月球车未必都需要相同的车轮;速度、载荷能力、耐用性以及通过特定地形的能力之间的优先级将有所不同。

美国国家航空航天局利用地面原型研究移动技术,而月球移动车计划通过商业月球有效载荷服务倡议运送至月面。某一设计获胜并不意味着它会直接用于月球任务,而是为工程师提供了可在今后进一步开发的选项和技术。

可能的后续步骤

美国国家航空航天局可能会在约翰逊航天中心的热真空舱中测试这些车轮,以模拟月尘、真空和极端温度。还可以在更长距离以及不同尺寸和载荷条件下对其进行评估。此次挑战由约翰逊中心的联合机器人项目实施,并由美国国家航空航天局奖项、挑战和众包计划下的协作创新卓越中心负责管理;美国国家航空航天局机器人学院的学生和格伦研究中心的工程师提供支持,而HeroX公司代表该机构管理了此次挑战。

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NASA Technology
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