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月の洞窟を探検できる折り紙の車輪

ホイールの拡張により、月面探査機の能力と到達距離が大幅に向上する可能性があります。クレジット: NASA/デイブ・スコット 月のクレーターのある表面の下には、溶岩洞のネットワークと深い穴、自然の洞窟があり、将来の月面基地を宇宙放射線や激しい温度変動から守ることができます。これらの地下構造物は、太陽系の中で科学的に最も価値のある領域の一部を表していますが、そこに到達するだけでも非常に現実的な課題が伴います。 これらの洞窟の入り口には、岩や緩いレゴリスが存在する急峻で険しい地形が特徴です。小型探査機は、ミッションのリスクを軽減するために多くの探査機を配備できるため、月探査に好まれていますが、固有の制限に直面しています。コンパクトな車輪は、車輪の直径よりはるかに大きな障害物を乗り越えることができません。小型探査機の群れを送り込み、一部が失敗しても、他の探査機がミッションを続行します。大型の探査車を 1 台派遣すれば、1 回の失敗ですべてが終わります。 可変直径ホイール これは月探査における新しいことであり、障害物を克服するために必要に応じて拡大し、効率的な輸送のために縮小することで、この問題を解決できる可能性があります。しかし、そのような月用の車輪を構築することはほぼ不可能であることが判明しました。月の環境は、機械システムにとって独特の敵対的です。研磨性の細かい粉塵があらゆるものに侵入し、空気のない真空中では、露出した金属表面が冷間圧接と呼ばれるプロセスによってくっつきます。従来のヒンジやジョイントは、このような条件下では長持ちしません。 韓国科学技術院のDae-Young Lee教授が率いる研究チームは、時間を遡ることで洗練された解決策を見つけた。彼らは、レオナルド ダ ヴィンチの自立型橋の設計の原理と折り紙の折りパターンを組み合わせて、従来の機械的な接合部を使用せずに変形する車輪を作成しました。 ホイールには弾性のある金属フレームと、回転するのではなく曲がる布製テンショナーが使用されています。この設計は、コンパクトな直径 230 ミリメートルから 500 ミリメートルまで拡張でき、サイズは 2 倍以上になります。これらの車輪を備えた小型探査機は、輸送中は薄型を維持しますが、月面に展開されると、はるかに大型の車両と同様の上昇能力を獲得します。 チームは、人工の月面土壌を使用してホイールに厳しいテストを実施しました。緩い斜面でも優れたトラクションを発揮し、月の重力下で 100 メートル落下するのと同等の落下衝撃にも耐えました。金属フレームは、確実に変形するのに十分な柔軟性を備えていると同時に、緩いレゴリス全体で探査機の重量を支えるのに十分な剛性を備えていることが証明されました。 月面探査車の車輪は、さまざまな月の地形に適したサイズである必要があります。新しい拡張可能な車輪により、月面探査機の効率が大幅に向上する可能性があります。クレジット: NASA 韓国天文宇宙科学研究院のチェ・ギョン・シム博士は、この技術が手の届くところにある月の穴を「自然地質遺産」と呼び、科学的重要性を強調した。韓国航空宇宙研究所の Jongtae Jang 博士は、ホイールは次の方法で最適化されたと述べました。 熱モデル 月の昼と夜の間の300℃の温度変動に耐えることができます。 リー教授は、通信や電力システムに課題は残っているものの、このユニークな技術により、チームは月の神秘的な地下フロンティアをターゲットとした将来の月探査ミッションの潜在的なリーダーとなる可能性があると楽観的な見方を示した。 詳細情報: Seong-Bin Lee 他、月の溶岩洞無傷探査用のソフト展開可能なエアレスホイール、 サイエンスロボティクス (2025年)。…