Rivoluzione Marziana: I Pneumatici del Futuro per Esplorare Marte

Scopri come la NASA e Goodyear stanno innovando la mobilità su Marte con pneumatici a molla in lega a memoria di forma.

L’esplorazione spaziale sta vivendo un periodo di straordinari sviluppi. La NASA si dedica alla sperimentazione di pneumatici innovativi a molla realizzati in lega a memoria di forma (SMA). Questi pneumatici, progettati per affrontare le sfide del terreno marziano, sono frutto di una collaborazione tra il NASA Glenn Research Center e Goodyear. A differenza dei metalli tradizionali, questi materiali speciali possono subire deformazioni estreme e ripristinare la loro forma originale, rappresentando una soluzione promettente per le difficoltà di mobilità su Marte.

La sfida della mobilità su Marte

Marte, il quarto pianeta del sistema solare, ha sempre catturato l’immaginazione di scienziati ed esploratori. Con il suo paesaggio simile a un vasto deserto rosso, caratterizzato da un terreno irregolare e accidentato, Marte presenta sfide significative per la mobilità dei rover, i robot progettati per esplorare superfici planetarie. Nonostante le numerose missioni robotiche, la NASA ha finora esplorato solo una piccola frazione della superficie marziana, circa l’1%. Per prepararsi a future missioni, sia umane che robotiche, l’agenzia spaziale ha condotto test approfonditi su terreni simulati che replicano le condizioni marziane.

Pneumatici a molla in lega a memoria di forma: una soluzione innovativa

I rover necessitano di pneumatici altamente resistenti per affrontare il paesaggio difficile di Marte. La tecnologia dei pneumatici a molla in lega a memoria di forma (SMA) si presenta come una risposta efficace a queste esigenze. Le leghe a memoria di forma sono metalli speciali capaci di tornare alla loro configurazione originale dopo essere stati deformati. Questi materiali possono anche reagire a variazioni di temperatura. Sebbene la NASA utilizzi questa tecnologia in vari ambiti da decenni, la sua applicazione nei pneumatici dei rover rappresenta un’innovazione recente e promettente.

Rover di prova su terreno simulato marziano
I ricercatori del Glenn Research Center della NASA e di Airbus Defence & Space posano con un rover di prova su terreno simulato marziano.
NASA

Un incontro casuale che ha cambiato tutto

Un momento cruciale per lo sviluppo di questi pneumatici è avvenuto durante un incontro casuale tra Padula e Colin Creager, un ingegnere meccanico della NASA Glenn. Creager stava lavorando nel laboratorio NASA Glenn Simulated Lunar Operations (SLOPE), dove si simulano le superfici lunari e marziane per testare le prestazioni dei rover. Durante la visita al laboratorio, Padula notò i pneumatici a molla in acciaio e si preoccupò per il problema della plastificazione, un fenomeno che può compromettere l’integrità dei metalli. Creager confermò che questo era un problema irrisolvibile con i materiali attuali, e Padula propose una soluzione innovativa: una nuova lega in fase di sviluppo.

L’innovazione delle leghe nichel-titanio

Da quel momento, Padula, Creager e i loro team hanno collaborato per migliorare i pneumatici a molla esistenti, introducendo una lega di nichel-titanio. Questo materiale ha dimostrato di resistere a deformazioni anche in condizioni estreme, permettendo ai pneumatici di ripristinare la loro forma originale dopo impatti severi. Nel 2024, i team della NASA Glenn hanno avuto l’opportunità di testare questi pneumatici innovativi presso l’Airbus Mars Yard nel Regno Unito, una struttura progettata per simulare le dure condizioni del terreno marziano. Durante i test, sono stati condotti esperimenti su terreni rocciosi e sabbiosi, con particolare attenzione alla stabilità e alla manovrabilità dei rover.

Risultati dei test e prospettive future

I risultati dei test sono stati incoraggianti. I ricercatori hanno osservato che i rover si muovevano con una stabilità sorprendente, con minimi scivolamenti e spostamenti. Queste osservazioni hanno fornito dati preziosi sulla manovrabilità e sulla capacità di attraversamento delle rocce da parte dei pneumatici. Con l’obiettivo di continuare a sviluppare sistemi per l’esplorazione dello spazio profondo, la NASA ha coinvolto Padula nel programma di Attività Extraveicolari e Mobilità Superficiale Umana, per esplorare ulteriori miglioramenti delle SMA per i pneumatici dei rover e altre applicazioni, inclusi gli ambienti lunari.

Padula ha espresso la sua ambizione di estendere la gamma di temperature operative delle SMA, rendendole adatte a condizioni estreme e contribuendo alla protezione degli habitat spaziali. Ha affermato: “Abbiamo bisogno di nuovi materiali che possano assorbire l’energia degli impatti di micrometeoriti, per garantire strutture abitative sicure per gli astronauti e gli scienziati che lavoreranno sulla Luna e su Marte”. I pneumatici a molla in lega a memoria di forma rappresentano solo l’inizio di una nuova era nell’esplorazione spaziale, promettendo di rivoluzionare la mobilità su altri pianeti.