Fél évszázad után visszatérni a Holdra, majd a Marsra, szó szerint a kerék újbóli feltalálását jelenti.

Elvégre a Marsra hosszú út vezet vissza, ha defektet kapunk.

“Egy dolog nem lehet, hogy defekted legyen” – mondja Florent Menegaux, a francia Michelin gumiabroncsgyártó cég vezérigazgatója.

A Marson uralkodó nehéz körülményekre a pilóta nélküli Curiosity rover tapasztalatai is rávilágítottak.

Alig egy évvel a 2012-es landolás után hat merev alumínium gumiabroncsát láthatóan átszakították a lyukak és szakadások.

Ami a Holdat illeti, az amerikai Artemis-missziók célja az űrhajósok visszatérése odatalán 2027-re.

A későbbi Artemis-küldetések a tervek szerint holdjáró segítségével vizsgálnák meg a Hold déli pólusát, kezdve az Artemis V-vel, amelyet jelenleg 2030-ra terveznek.

Az Artemis űrhajósai sokkal messzebbre mennek majd, mint Apollo elődeik, akik az 1969 és 1972 közötti hat leszállás során soha nem merészkedtek 25 mérföldnél (40 km) messzebbre a Hold felszínén.

“A cél az, hogy 10 000 kilométert tegyünk meg 10 év alatt” – mondja Sylvain Barthet, aki a közép-franciaországi Clermont Ferrand városában vezeti a Michelin holdi légmentes kerékprogramját.

“Nem rövid, egyhetes időtartamokról beszélünk, hanem évtizedes használatról” – mondja Dr. Santo Padula, aki anyagtudományból doktorált, és a NASA mérnökeként dolgozik a John Glenn Kutatóközpontban, az ohiói Clevelandben található John Glenn Kutatóközpontban.

Az egyik nagy kihívást jelentenek a Holdra szánt technológia fejlesztői számára a hatalmas hőmérséklet-tartományok.

A holdi pólusokon a hőmérséklet -230C alá is süllyedhet, ami nem sokkal marad el az abszolút nullától, ahol az atomok nem mozognak.

És ez problémát jelent a gumiabroncsok számára.

“Atommozgás nélkül nehézségekbe ütközik, ha az anyag képes deformálódni és visszatérni” – mondja Dr. Padula.

A gumiabroncsoknak képesnek kell lenniük arra, hogy deformálódjanak, amikor sziklákon haladnak át, majd visszaálljanak eredeti formájukra.

“Ha tartósan deformáljuk a gumiabroncsot, az nem gördül hatékonyan, és gondot okoz a teljesítményveszteség” – mondja Dr. Padula.

Az új kerekek sokkal nagyobb terheket is elbírnak majd, mint az Apollo űrhajósok könnyű roverjei.

A következő űrmisszióknak “nagyobb tudományos platformokat és egyre nagyobb és nagyobb mobil élőhelyeket” kell majd körbejárniuk – mondja.

És ez még nagyobb probléma lesz a Marson, ahol a gravitáció kétszer akkora, mint a Holdon.

Az Apollo holdjárói cinkbevonatú zongorahúrból szőtt hálóban készült abroncsokat használtak, amelyek hatótávolsága körülbelül 21 mérföld volt.

Mivel a szélsőséges hőmérsékletek és a kozmikus sugárzás lebontja a gumit, vagy törékeny üveggé változtatja, a fémötvözetek és a nagy teljesítményű műanyagok a fő esélyesek a légmentes űrgumik számára.

“Általában fém- vagy szénszál-alapú anyagokat használnak ezekhez a kerekekhez” – mondja Pietro Baglion, az Európai Űrügynökség (ESA) Rosalind Franklin-missziójának csoportvezetője, amelynek célja, hogy 2028-ra saját rovert küldjön a Marsra.

Az egyik ígéretes anyag a nitinol, a nikkel és a titán ötvözete.

“Ezeket összeolvasztva egy olyan gumiszerű fém jön létre, amely mindenféleképpen meghajlik, és mindig visszanyúlik az eredeti formájába – mondja Earl Patrick Cole, a The Smart Tire Company vezérigazgatója.

A nitinol rugalmas tulajdonságait “az egyik legőrültebb dolognak nevezi, amit valaha is látni fogsz”.

Dr. Padula szerint a nitinol egy potenciálisan “forradalmi” anyag, mivel az ötvözet az állapotváltozások során energiát is elnyel és lead. Szerinte még a fűtésre és a hűtésre is megoldást jelenthet.

Barthet úr a Michelin-nél azonban úgy véli, hogy a nagy teljesítményű műanyaghoz közelebb álló anyag alkalmasabb lesz olyan gumiabroncsokhoz, amelyeknek hosszú távolságokat kell megtenniük a Holdon.

A Bridgestone időközben a bio-mimikri megközelítést alkalmazta, és a tevék talppárnáinak modelljét készítette el.

A tevéknek puha, zsíros talppárnáik vannak, amelyek a súlyukat szélesebb felületre osztják el, megakadályozva, hogy lábuk a laza homokos talajba süllyedjen.

A Bridgestone ezen inspirálódva filcszerű anyagot használ a futófelülethez, míg a kerék vékony fém küllőkből áll, amelyek hajlékonyak.

A hajlítás nagyobb érintkezési felületre osztja a holdkomp súlyát, így az úgy tud közlekedni, hogy nem akad bele a Hold felszínén található kőzet- és pordarabokba.

A Michelin és a Bridgestone különböző konzorciumok tagjai, amelyek a kaliforniai Venturi Astrolabbal együtt ebben a hónapban (májusban) a John Glenn Központban mutatják be a Nasa számára javasolt gumiabroncs-technológiájukat.

A Nasa várhatóan még az idén döntést hoz – lehet, hogy egy javaslatot választ, vagy több közülük elemeit is elfogadja.

Eközben a Michelin úgy teszteli gumiabroncsait, hogy egy mintarovert vezet egy Clermont melletti vulkánon, amelynek poros terepe a Hold felszínére hasonlít.

A Bridgestone ugyanezt teszi a nyugat-japáni Tottori homokdűnéken.

Barthet szerint az ESA azt is vizsgálja, hogy Európa esetleg más küldetésekhez is készíthetne-e saját rovert.

A munkának lehet néhány hasznos alkalmazása itt a Földön.

Miközben a Dél-kaliforniai Egyetemen doktorált, Dr. Cole csatlakozott a Nasa vállalkozói programjához, hogy a Mars szuperelasztikus rover gumiabroncsának néhány technológiáját kereskedelmi forgalomba hozza.

Az idei év egyik korai terméke a nikkel-titán kerékpárgumi lesz.

A darabonként 150 dollár (120 font) körüli árú abroncsok sokkal drágábbak, mint a hagyományosak, de rendkívül tartósak lennének.

Azt is tervezi, hogy idén tartós abroncsokon dolgozik motorkerékpárok számára, amelyeket a durva utakkal rendelkező területekre szán.

Mindezek ellenére “álma” továbbra is az, hogy szerepet vállaljon az emberiség Holdra való visszatérésében.

“Így elmondhatom a gyerekeimnek, hogy nézzetek fel a Holdra” – mondja. “Apu gumiabroncsai ott vannak fent.”