Как не проколоться на Луне: инженеры изобретают сверхпрочные шины

Возвращение на Луну спустя полвека и предстоящие миссии на Марс требуют не только новых ракет и кораблей, но и… переосмысления колёс. Потому что на расстоянии в сотни миллионов километров проколотое колесо — это уже не мелочь, а потенциально фатальная проблема.

Никаких проколов: задачи инженеров

«Прокол — это то, что мы не можем себе позволить», — говорит Флоран Менего, генеральный директор французской Michelin. Его компания разрабатывает новые типы безвоздушных колёс для использования в экстремальных условиях Луны и Марса.

Опыт миссии NASA с марсоходом Curiosity показал, насколько агрессивна инопланетная среда: уже через год после посадки алюминиевые колёса были покрыты трещинами и разрывами. Это стало сигналом для инженеров: нужны решения, которые выдержат не просто месяцы, а десятилетия эксплуатации.

Цель: 10 000 км по Луне

В рамках американской программы Artemis, которая планирует возвращение астронавтов на Луну, начиная с Artemis V в 2030 году, предполагается использование нового лунохода. Он должен будет проехать до 10 000 километров за 10 лет — это в 250 раз больше, чем прошли экипажи «Аполлона».

Проблемы: мороз, пыль и перегрузки

• Температуры на полюсах Луны опускаются ниже -230°C, приближаясь к абсолютному нулю — при таких условиях материалы перестают деформироваться, а значит, теряют способность «работать» как колесо.
• Поверхность усыпана острыми камнями и пылью, а новые луноходы будут тяжелее и сложнеепредыдущих, с модулями жизнеобеспечения и научным оборудованием.
• На Марсе всё ещё сложнее — там гравитация почти в два раза выше, чем на Луне.

«Если колесо не может вернуться в исходную форму, теряется эффективность, увеличивается энергопотребление, и миссия под угрозой», — объясняет доктор Санто Падула из NASA.

Какие материалы используют?

• Michelin делает ставку на высокопрочные пластики, способные выдерживать деформации и восстанавливаться без износа.
• Bridgestone использует биомиметический подход — вдохновлённый мягкими подушками на ногах верблюдов, которые не проваливаются в песок. Прототип шины — это гибкие металлические спицы и фетровое покрытие.
• ESA и The Smart Tire Company тестируют материалы нового поколения: нитинол — сплав никеля и титана, обладающий «памятью формы». Он работает как металл, но ведёт себя как резина: гнётся и возвращается обратно, не теряя структуры.

«Это одно из самых удивительных свойств, которые вы когда-либо увидите», — говорит CEO Smart Tire Company Эрл Патрик Коул.

Где тестируют космические шины?

• Michelin обкатывает прототипы на вулканическом пепле в районе Клермон-Феррана, где поверхность напоминает лунную.
• Bridgestone использует песчаные дюны Тоттори в Японии.
• NASA собирает предложения от разных консорциумов, включая Michelin, Bridgestone и Venturi Astrolab, в мае на тестах в центре Джона Гленна.

Идеи для Земли

Инженеры уже думают о коммерческом применении технологий. В 2024 году Smart Tire Company выпустит велосипедные шины из нитинола — они не прокалываются, не изнашиваются и стоят около $150. Следом — мотоциклетные шины для бездорожья.

Но мечта у Коул остаётся прежней:

«Я хочу однажды сказать своим детям: посмотрите на Луну — там ездят шины, которые делал ваш отец».