适合月球熔岩洞探索的柔性免充气车轮

月球表面的坑洞和熔岩管为未来人类居住提供了可能，它们能提供自然防护并拥有稳定的环境。然而，探索这些区域需要应对极具挑战性的地形，包括洞穴漏斗处的陡坡和垂直悬崖。为此，我们研发了一种柔性可展开无气轮胎来解决这些难题。通过实现高展开比，多辆探测车可以被高效收纳，同时不会牺牲机动性，从而提高任务的可靠性和灵活性。这种轮胎采用由弹性钢条以编织螺旋图案排列构成的可重构交互结构，能够在进行形状变换的同时保持承重能力。这种交互排列还允许安全的垂直下降，并能减轻在洞穴内意外坠落造成的损伤。通过将应变分散到整个轮胎本体，减少了对精密机械部件的依赖——这在极端月球环境下是一项关键优势。该轮胎收纳时直径为230毫米，展开后可达500毫米。实验结果显示，它能成功穿越200毫米高的障碍物，在岩石表面和模拟月壤上实现稳定移动，并且能承受模拟月球重力下100米高度坠落的冲击。这些发现凸显了该轮胎适用于未来月球坑洞和熔岩管的探测任务，即使在恶劣的月球环境中也能发挥作用。