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Autor Thema: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.  (Gelesen 409 mal)

Offline Doc Hoschi

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Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« am: 25. November 2017, 20:56:10 »
Da es keinen allgemeinen Roverthread gibt, stecke ich die Meldung mal hier rein.

https://www.universetoday.com/137962/next-mars-rovers-wheels-wont-get-torn-apart-red-planet-1/

Die NASA erwägt (insbesondere aufgrund der ernüchternden Erfahrungen mit Curiosity) für zukünftige Marsrover eine neue Radtechnologie einzusetzen, den "Spring Tire" (ok, grundsätzlich ja schon bekannt). Auf den ersten Blick ähnelt ein solches Rad sehr den Rädern, die bei den LRVs (Lunar Rover Vehicle) im Rahmen der Apollomissionen auf dem Mond eingesetzt wurden, setzen aber auf den Einsatz von Formgedächtnislegierungen auf Nickel-Titan-Basis. Diese Legierung wurde auch erst untersucht, als man merkte, dass konventionelle Spring Tires mit herkömmlichen Metallen ebenso wie die Räder von Curiosity auf anspruchsvollem Marsterrain über die Zeit Verformungen davontragen.
Das Formgedächtnismetall erlaubt nun offensichtlich eine ungleich höhere Belastbarkeit der Struktur. Die Räder absorbieren auch Stöße séhr gut und erlauben eine höhere Traglast als feste Räder, was sie auch für bemannte Rover geeignet machen könnte.

Zitat
“First, they would allow rovers to explore greater regions of the surface than currently possible. Secondly, because they conform to the terrain and do not sink as much as rigid wheels, they can carry heavier payloads for the same given mass and volume. Lastly, because the compliant tires can absorb energy from impacts at moderate to high speeds, they can be used on crewed exploration vehicles which are expected to move at speeds significantly higher than the current Mars rovers.”


https://www.youtube.com/watch?v=sCZthtgql6U

https://www.youtube.com/watch?v=m3F42ttA3o8

https://www.youtube.com/watch?v=cvBaPdO5DrQ&feature=youtu.be

Zwar wird im verlinkten Artikel auch die Mars 2020 Mission als möglicher Einsatz erwähnt, aber ich dachte, dort hat man sich schon auf ein Raddesign festgelegt (sieh auch hier).

Auch lesenswert: https://www.nasa.gov/specials/wheels/
Douglas Adams: "In an infinite universe, the one thing sentient life cannot afford to have is a sense of proportion."

Offline vv

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #1 am: 11. Dezember 2017, 13:50:41 »
Da es keinen allgemeinen Roverthread gibt, stecke ich die Meldung mal hier rein.

https://www.universetoday.com/137962/next-mars-rovers-wheels-wont-get-torn-apart-red-planet-1/

Die NASA erwägt (insbesondere aufgrund der ernüchternden Erfahrungen mit Curiosity) für zukünftige Marsrover eine neue Radtechnologie einzusetzen, den "Spring Tire" (ok, grundsätzlich ja schon bekannt). Auf den ersten Blick ähnelt ein solches Rad sehr den Rädern, die bei den LRVs (Lunar Rover Vehicle) im Rahmen der Apollomissionen auf dem Mond eingesetzt wurden, setzen aber auf den Einsatz von Formgedächtnislegierungen auf Nickel-Titan-Basis. Diese Legierung wurde auch erst untersucht, als man merkte, dass konventionelle Spring Tires mit herkömmlichen Metallen ebenso wie die Räder von Curiosity auf anspruchsvollem Marsterrain über die Zeit Verformungen davontragen.
Das Formgedächtnismetall erlaubt nun offensichtlich eine ungleich höhere Belastbarkeit der Struktur. Die Räder absorbieren auch Stöße séhr gut und erlauben eine höhere Traglast als feste Räder, was sie auch für bemannte Rover geeignet machen könnte.


In 70-80 e Jahre im letzten Jahrhundert hat man in VNIITRANSMASCH (damals in Sowjetunion) hat sich mit solchen Technologien beschäftigt. Das Gewebegitter hatte aber keine federnde Eigenschaften.









Online Sensei

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #2 am: 11. Dezember 2017, 14:53:03 »
Das eine ist ein Drahtgeflecht über einen Radrahmen gezogen. Das andere 'Shape Memory Allow'. Sieht zwar recht ähnlich aus, aber die Physikalischen und Mechanischen Eigenschaften dürften massiv von einander abweichen.
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Offline vv

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #3 am: 11. Dezember 2017, 15:09:27 »
Das eine ist ein Drahtgeflecht über einen Radrahmen gezogen. Das andere 'Shape Memory Allow'. Sieht zwar recht ähnlich aus, aber die Physikalischen und Mechanischen Eigenschaften dürften massiv von einander abweichen.

Was könnte 'Shape Memory Allow' bedeuten? Welcher Prinzip liegt in der Steuerung des Gedächtnisses der Form? Erhitzung und Abkühlung? Kann man damit die radiale und axiale Flexibilität steuern?

Offline tobi

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #4 am: 11. Dezember 2017, 15:15:34 »
Das heißt shape memory alloy und ist eine Formgedächtnislegierung:
https://de.wikipedia.org/wiki/Formged%C3%A4chtnislegierung
Jean-Yves Le Gall: "CNES: The Future of Space!", "Le CNES, The Place to Be!!!"

Offline vv

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #5 am: 11. Dezember 2017, 15:41:21 »
Und welcher nutzbarer Effekt wird dabei benutzt? Das Aushalten der großen Zyklen gegen der Ermüdung?

Offline R2-D2

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #6 am: 11. Dezember 2017, 17:19:26 »
Und welcher nutzbarer Effekt wird dabei benutzt? Das Aushalten der großen Zyklen gegen der Ermüdung?

Hier dürfte es um "Superelastizität" gehen, bei der keinerlei Temperaturänderung notwendig ist:
https://de.wikipedia.org/wiki/Formged%C3%A4chtnislegierung#Pseudoelastisches_Verhalten_(„Superelastizität“)

Zitat
Bei Formgedächtnislegierungen kann zusätzlich zur gewöhnlichen elastischen Verformung eine durch äußere Krafteinwirkung verursachte reversible Formänderung beobachtet werden. Diese „elastische“ Verformung kann die Elastizität konventioneller Metalle bis zum zwanzigfachen übertreffen. [..] Das Material kehrt beim Entlasten durch seine innere Spannung wieder in seine Ursprungsform zurück. Dafür sind keine Temperaturänderungen erforderlich.

Offline Gertrud

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #7 am: 16. Mai 2020, 13:26:52 »
Hallo Zusammen,

Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.

Eine dieser Technologien ist ein innovativer neuer Reifen, der am Glenn Research Center der NASA entwickelt wird und innovative Formgedächtnislegierungen (Shape Memory Alloys (SMA)) verwendet.
Die Reifen aus diesen formveränderlichen Materialien bieten eine unübertroffene Haltbarkeit, da sich im Gegensatz zu den derzeitigen starren Rädern dem Gelände anpassen. Sie können sogar Felsen umhüllen, ohne dass die Gefahr einer Reifenpanne besteht. Und sie können so konstruiert werden, dass sie, fast wie zusätzliche Stoßdämpfer, eine ruhigere Fahrt ermöglichen, um potenzielle Schäden an den Systemen auf dem Rover zu minimieren.
Die Ingenieure entwickeln ein Material in Marsqualität, das die SMA-Fähigkeit erheblich verbessert und reversible Materialverformungen in der rauen Marsumgebung ohne Leistungseinbußen ermöglicht.
Die  Tests haben bewiesen, dass die überlegene Haftung des Reifens alle Anforderungen an die Traktionsleistung erfüllt oder sogar übertrifft und Rover-Fahrern die Möglichkeit gibt, durch unterschiedliches Gelände zu fahren. 
Die leistungsfähigeren Reifen, auch Spring Tire genannt, ermöglichen auch ein Rover-Design mit vier Reifen im Gegensatz zu den bisherigen Konfigurationen mit sechs Reifen.
Im Falle zukünftiger menschlicher Erkundungen oder Robotereinsätze können diese Reifen also wertvolle Flexibilität beim Fahrzeug- und Raumfahrzeugdesign bieten.

Der neue Rover-Reifen aus einer Formgedächtnislegierung, der für die raue Marslandschaft entwickelt wurde, wird in Glenn's Simulated Lunar Operations Laboratory der NASA getestet.
 

Kredit: NASA
https://www.nasa.gov/feature/glenn/2020/the-little-tires-that-could-go-to-mars

Beste Grüße
Gertrud
die Erklärung zu meinem Avatar:
http://de.wikipedia.org/wiki/NGC_2442
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap070315.html
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Offline McPhönix

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #8 am: 16. Mai 2020, 14:08:50 »
Wenn man diese Fliegengaze sieht, kriegt man schon beim Hinschaun Angst  ;D

Aber ok - man wird sehen....  :)
Ich habe keine Angst vor Aliens. Solange sie über uns lachen wegen dem kleinkarierten Raketengefummel auf der Erde, tun sie uns nix.

Offline RonB

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #9 am: 16. Mai 2020, 14:56:45 »
Ich denke, dass diese Meldung auch in diesen Thread passt.

Eine chinesische Quelle berichtet über einen von amerikaischen Forschern entwickelten Mini Rover der sich auch auf unstabilen und unebenem Gelände vorwärts bewegen kann. Forscher des Georgia Institute of Technology und des NASA Johnson Space Center haben eine Lösung entwickelt die durch eine Kombination von Gehen und Raddrehung eine Vorwärtsbewegung ermöglicht. Die Ergebnisse sollen dann auf einen großen Rover umgesetzt werden, um festzustellen ob diese Variante der Fortbewegung auch mit größeren und schwereren Geräten möglich ist.


http://www.spaceflightfans.cn/72634.html#more-72634
Es recht zu machen Jedermann ist eine Kunst die Keiner kann.

Offline FlyRider

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #10 am: 16. Mai 2020, 14:59:57 »
Waren nicht schon die Räder am Apollo Lunar Rover so konstruiert? Jedenfalls sehen die sehr ähnlich aus. 


Online Sensei

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #11 am: 16. Mai 2020, 15:17:03 »
Diese Entwicklung hatten wir schon 2017 im NASA Thread:

https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=3439.msg407280#msg407280

Und auch da kam schon die Frage des Unterschieds von "Drahtgeflecht auf Rahmen" vs. Formgedächtnislegierungen auf.
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Offline Gertrud

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #12 am: 16. Mai 2020, 16:19:49 »
Danke @Sensei
für den Hinweis.

Das Thema habe ich jetzt zusammengefügt.
Gruß Gertrud

Diese Entwicklung hatten wir schon 2017 im NASA Thread:
(……..)
Und auch da kam schon die Frage des Unterschieds von "Drahtgeflecht auf Rahmen" vs. Formgedächtnislegierungen auf.
die Erklärung zu meinem Avatar:
http://de.wikipedia.org/wiki/NGC_2442
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap070315.html
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Offline FlyRider

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #13 am: 16. Mai 2020, 19:13:43 »
Eine chinesische Quelle berichtet über einen von amerikaischen Forschern entwickelten Mini Rover der sich auch auf unstabilen und unebenem Gelände vorwärts bewegen kann. Forscher des Georgia Institute of Technology und des NASA Johnson Space Center haben eine Lösung entwickelt die durch eine Kombination von Gehen und Raddrehung eine Vorwärtsbewegung ermöglicht. Die Ergebnisse sollen dann auf einen großen Rover umgesetzt werden, um festzustellen ob diese Variante der Fortbewegung auch mit größeren und schwereren Geräten möglich ist.

Sowas Ähnliches könnte (?) auch das sein, was der ExoMars Rover macht: Eine Kombination von Drehbewegung des Rades und  einem gleichzeitigen Anheben und Versetzen. Sieht extrem geländegängig aus. Ich hab ein Video gefunden, das diese Fortbewegung zeigt und hab gleich auf die passende Stelle verlinkt:

https://youtu.be/BNItE7zjhq8?t=202

Offline vv

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Re: Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.
« Antwort #14 am: 17. Mai 2020, 19:08:17 »
Hallo Zusammen,

Konzepte für neue Roverreifen auf dem Mars.

Eine dieser Technologien ist ein innovativer neuer Reifen, der am Glenn Research Center der NASA entwickelt wird und innovative Formgedächtnislegierungen (Shape Memory Alloys (SMA)) verwendet...
Beste Grüße
Gertrud
Meiner Meinung nach geht es um einen Reifen, der aus gefedertem Draht erstellt wird. Ich bin nicht sicher, ob es richtig ist diese Technologie SMA zu nennen. Dann jede Feder hat SMA Eigenschaften. Aber ich finde die Entwicklung sehr gut. Besonderes hat die Konstruktion gute Perspektiven bei Erhöhung der Geschwindigkeit der Planetenrover.

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