宇航局的新“金属玻璃”齿轮可以承受月球任务期间的冲击和冰冻温度

　　太阳系的许多探索目的地都很寒冷，需要能够抵御严寒的硬件。在美国宇航局的阿尔特弥斯任务期间，月球南极的温度将在月夜急剧下降。在太阳系的更深处，木星的卫星木卫二上，赤道温度从未超过-260华氏度（-162摄氏度）。

　　美国国家航空航天局的一个项目正在开发一种特殊的齿轮，这种齿轮能够经受住在登月和其他任务中经历的极端温度。通常情况下，在极低的温度下，齿轮——以及它们所包裹的外壳——被称为齿轮箱——会被加热。加热后，润滑剂有助于齿轮正常运转，防止钢合金变脆并最终断裂。美国宇航局的大块金属玻璃齿轮（BMGG）项目组正在为变速箱创造由“金属玻璃”制成的材料，这种材料可以在极端寒冷的环境中运行和生存，而不需要加热，这需要能量。由于月球车或着陆器的可用功率，在寒冷、昏暗或黑暗环境中的操作目前受到限制。

　　BMGG非加热齿轮箱将降低月球车或着陆器运行所需的总功率，如指向天线和摄像机、移动机械臂、处理和分析样本以及机动性（对于月球车）。BMGG变速箱节省的功率可以延长任务或允许更多的仪器。

　　该小组最近在位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室测试了齿轮。在JPL的环境测试实验室，工程师们将马达和变速箱安装在一个可调光束上，该光束被设计用来测量一个物体对冲击或强力冲击的反应。团队成员随后使用液氮将齿轮冷却到大约-279华氏度（-173摄氏度）。接下来，他们向光束发射了一枚圆柱形钢弹，以模拟“冲击事件”冲击测试用于确保航天器硬件不会在导致突然晃动的事件中损坏，例如天线的释放或航天器在进入、下降和着陆过程中的经历。该测试模拟了在月球之夜（地球上大约14天）采集风化层样本时，或者在太阳系的海洋世界部署科学仪器时，大块金属玻璃齿轮的行为。

　　JPL BMGG项目经理彼得·狄龙（Peter Dillon）表示:“在美国宇航局将齿轮箱等硬件（尤其是用新材料制造的）送至极端寒冷的环境之前，我们希望确保它们不会因任务期间发生的压力事件而受损。”“这种冲击试验模拟了进入、下降和着陆的应力，以及潜在的地面操作.“

　　在每次冲击试验之前，一名队员将液态氮倒在装在“桶”里的马达和变速箱上。液氮在-320华氏度（-196摄氏度）沸腾，使变速箱温度低于-279华氏度（-173摄氏度）。液氮被抽干，几秒钟后，一个钢撞击器向一根安装了电机和变速箱的钢梁开火。该小组随后运行马达来驱动齿轮箱，以确定冲击事件是否损坏了齿轮箱及其马达。该小组监测运行马达所需的电流，并倾听任何不规则的声音，以显示损坏。电机和齿轮箱在三个不同方向进行了两次冲击试验。每一次测试都证明了齿轮能够承受低至-279华氏度（-173摄氏度）的“冲击事件”。