Radoznalost Rover tijekom pet godina koliko je djelovao na površini Marsa napravio je nevjerojatna otkrića. Tijekom provođenja svojih istraživanja, rover je također sakupio ozbiljnu kilometražu. Međutim, zasigurno je to bilo iznenađenje kada su tijekom rutinskih pregleda 2013. godine članovi znanstvenog tima Curiosity primijetili da su mu kotači pretrgali pukotine (praćeni prekidima prijavljenim 2017.).
Gledajući u budućnost, istraživači iz NASA-inog istraživačkog centra Glenn nadaju se da će novi rover opremiti nove kotače. Ona se temelji na "proljetnoj gumi" koju je NASA razvila s Goodyearom sredinom 2000-ih. Međutim, umjesto da koriste zavojne čelične žice utkane u mrežasti uzorak (što je bio dio originalnog dizajna), tim NASA-inih znanstvenika stvorio je trajniju i fleksibilniju verziju koja bi mogla revolucionirati istraživanje svemira.
Kad dođe ravno do njega, Mjesec, Mars i druga tijela u Sunčevom sustavu imaju oštre, kaznene terene. U slučaju Mjeseca glavno je pitanje regolit (aka. Mjesečeva prašina) koji pokriva većinu njegove površine. Ova sitna prašina u osnovi je nazubljeni komadić mjesečeve stijene koji pustoši s motorima i dijelovima stroja. Na Marsu je situacija nešto drugačija, s regolitom i oštrim stijenama koje prekrivaju veći dio terena.
U 2013. godini, nakon samo godinu dana na površini, kotači rovera Curiosity počeli su pokazivati znakove istrošenosti zbog neočekivano prelaska teškog terena. To je mnoge dovelo do zabrinutosti da rover možda neće moći dovršiti svoju misiju. To je također dovelo mnoge do NASA-inog istraživačkog centra Glenn da preispitaju dizajn na kojem su radili gotovo desetljeće prije, a koji je bio namijenjen ponovnim misijama na Mjesec.
Za NASA Glenn, razvoj guma bio je fokus istraživanja već desetak godina. U tom pogledu, oni se vraćaju tradiciji NASA-ovih inženjera i znanstvenika, koja je započela još u doba Apolona. Tada su i američki i ruski svemirski programi ocjenjivali više dizajna guma za upotrebu na mjesečevoj površini. Ukupno su predložena tri glavna dizajna.
Prvo, imali ste kotače posebno dizajnirane za Lunokhod rover, rusko vozilo čije ime doslovno znači "Moon Walker". Dizajn kotača ovog rovera sastojao se od osam gumenih žičanih mreža sa žičanim mrežama koje su na njihove osovine bile povezane žbicama bicikla. Metalni otvori također su montirani na vanjskoj strani gume kako bi se osigurala bolja prianjanja mjesečeve prašine.
Zatim je tu bio NASA-in koncept modulaciziranog transportera opreme (MET) koji je razvijen uz podršku Goodyear-a. Ova neopremljena kolica isporučila su se s dvije glatke gume ispunjene dušikom kako bi se lakše povuklo kolica kroz mjesečevo tlo i preko stijena. A onda je nastao dizajn Lunarnog roving vozila (LRV), koje je bilo posljednje NASA-ino vozilo koje je posjetilo Mjesec.
Ovo posadno vozilo, kojim su astronauti Apollo vozili oko izazovne mjesečeve površine, oslanjao se na četiri velika fleksibilna kotača od žičane mreže s čvrstim unutarnjim okvirom. Sredinom 2000-ih, kada je NASA počela planirati postavljanje novih misija na Mjesec (i buduće misije na Mars), počeli su preispitivati LRV gumu i u dizajn uključiti nove materijale i tehnologije.
Plod ovog obnovljenog istraživanja bila je Proljetna guma, koja je bila rad inženjera strojarskih istraživanja Vivake Asnani, koji je usko surađivao s Goodyearom na njenom razvoju. Dizajn je zahtijevao bezzračnu, kompatibilnu gumu koju čine stotine namotanih čeličnih žica, koje su potom utkane u fleksibilnu mrežu. Ovo ne samo da je osiguralo laganu težinu, već je gumama omogućilo i podnošenje visokih opterećenja, u skladu s terenom.
Da bi vidjeli kako će proljetna guma proći na Marsu, inženjeri u NASA-inom istraživačkom centru Glenn započeli su ih s testiranjem u laboratoriju Slope, gdje su ih proveli kroz prepreku koja je simulirala marsovsko okruženje. Iako su gume općenito dobro funkcionirale u simuliranom pijesku, imali su problema kada se žičana mreža deformirala nakon prelaska preko nazubljenih stijena.
Da bi se to pozabavili, Colin Creager i Santo Padova (NASA-in inženjer i znanstvenik o materijalima) razgovarali su o mogućim alternativama. Vremenom su se složili da čelične žice treba zamijeniti nikl-titanom, legurom memorije oblika koja može zadržati oblik u teškim uvjetima. Kao što je Padova objasnio u NASA Glenn video segmentu, inspiracija za upotrebu ove legure bila je vrlo neobična:
„Slučajno sam bio ovdje u zgradi, u kojoj je laboratorij Slope. I bio sam ovdje na drugačijem sastanku zbog posla koji obavljam u obliku legura sjećanja i slučajno naletim na Colina u dvorani. A ja sam bio poput "šta radiš unatrag i zašto nisi završio u udarnom laboratoriju?" - jer sam ga poznavao kao studenta. Rekao je: "Pa, diplomirao sam i neko vrijeme radim ovdje puno radno vrijeme ... radim u Slopeu."
Unatoč tome što je radio u JPL-u deset godina, Padova ranije nije vidio laboratorij Slope i prihvatio je poziv da vidi na čemu rade. Nakon što je ušao u laboratorij i pogledao proljetne gume koje su testirali, Padova ih je pitao imaju li problema s deformacijom. Kad je Creager priznao da jesu, Padova je predložio rješenje koje se upravo dogodilo kao njegovo područje stručnosti.
"Nikada prije nisam čuo za legure oblika memorijske legure, ali znao sam da je [Padova] inženjer znanosti o materijalima", rekao je Creager. "I tako, od tada surađujemo na tim gumama koristeći njegovu stručnost o materijalima, posebno u legama memorije oblika, kako bismo smislili ovu novu gumu za koju mislimo da će doista revolucionirati planetarne gume za rover i potencijalno čak i gume za Zemlju. „.
Ključno za oblikovanje memorijskih legura je njihova atomska struktura koja je sastavljena tako da se materijal „sjeća“ svog izvornog oblika i da se može vratiti u njega nakon što je podvrgnut deformaciji i naprezanju. Nakon izgradnje gume od legure oblika, Glennovi inženjeri poslali su je u Laboratorij za mlazni pogon, gdje je testiran u Marsu za ispitivanje života.
Općenito, gume ne samo da su se izvrsno ponašale u simuliranom marsovskom pijesku, nego su mogle i bez poteškoća izdržati kažnjavanje stjenovitih izbočina. Čak i nakon što su se gume deformirale sve do svojih osovina, uspjeli su zadržati svoj izvorni oblik. Uspjeli su to i postići znatnu korisnu nosivost, što je još jedan preduvjet prilikom razvoja guma za istraživačka vozila i rovere.
Prioriteti Mars proljetne gume (MST) nude veću izdržljivost, bolju vuču mekog pijeska i lakšu težinu. Kao što NASA pokazuje na web lokaciji MST (dio web stranice Glenn Research Center), tri su glavne prednosti razvoja guma sa visokim performansama kao što je Spring Wheel:
"Prvo, omogućili bi roverima da istražuju veće površine površine nego što je to trenutno moguće. Drugo, budući da su u skladu s terenom i ne potonu toliko kao kruti kotači, mogu nositi teže opterećenja za istu masu i zapreminu. I na kraju, budući da kompatibilne gume mogu apsorbirati energiju od udara pri umjerenim do velikim brzinama, one se mogu upotrijebiti na posadnim istraživačkim vozilima za koja se očekuje da se kreću brzinama znatno većim od postojećih Mars rovera.
Prva dostupna prilika za testiranje ovih guma prije nekoliko godina, od NASA-e Mars 2020 Rover bit će poslan na površinu Crvene planete. Kad je tamo, rover će se pokupiti tamo gdje su stali Curiosity i drugi roveri, tražeći znakove života u Marsovom surovom okruženju. Rover je također zadužen za pripremu uzoraka koji će na kraju biti vraćen na Zemlju misijom posada, koja bi se trebala dogoditi negdje u 2030-ima.
