我们太阳系中的许多探索目的地都是寒冷的，并且需要能够承受极端寒冷的硬件。在NASA的 Artemis 飞行任务期间，月球南极的温度在农历夜晚会急剧下降。在木星的月亮欧罗巴，更深入太阳系，赤道温度从未超过-260华氏度(-162摄氏度)。

NASA的一个项目正在开发特殊的齿轮，这些齿轮可以承受在登月及以后的飞行任务中遇到的极端温度。通常，在极低的温度下，齿轮及其所容纳的壳体(称为齿轮箱)会被加热。加热后，润滑剂有助于齿轮正确运行，并防止钢合金变脆并最终断裂。

NASA的大块金属玻璃齿轮(BMGG)项目团队正在为变速箱创建由“金属玻璃”制成的材料，该齿轮箱可以在极端寒冷的环境中工作并在不需要加热的极端寒冷环境下生存，而这需要能源。由于流动站或着陆器上的可用功率量，当前在寒冷，昏暗或黑暗环境中的操作受到限制。

BMGG未加热的变速箱将降低流动站或着陆器操作所需的总功率，例如指向天线和摄像机，移动机械臂，处理和分析样品以及移动性(流动站)。BMGG变速箱节省的动力可以延长任务期限或使用更多仪器。

该团队最近在位于南加州的NASA喷气推进实验室测试了这些齿轮。在JPL的环境测试实验室，工程师将电机和变速箱安装在可调梁上，该梁设计用于测量物品对冲击或强力撞击的反应。然后，团队成员使用液氮将齿轮冷却至大约-279华氏度(-173摄氏度)。

接下来，他们向光束发射了圆柱形钢弹，以模拟“震动事件”。冲击测试用于确保航天器硬件在引起突然震动的事件(例如天线释放或航天器在进入，下降和着陆期间所经历的事件)不会破裂。该测试模拟了在月球夜(在地球上大约跨越14天)收集重碎石样本时，或者在太阳系中的海洋世界中部署科学仪器时，大块金属玻璃齿轮的行为。

BMGG项目的彼得·狄龙说：“在NASA将齿轮箱之类的硬件(尤其是用新材料制成的齿轮箱)发送到极端寒冷的环境之前，我们要确保它们不会因执行任务期间发生的压力事件而受到损坏。” JPL的经理。“该冲击测试模拟了进入，下降和着陆以及潜在的地面操作的压力。”

在每次冲击测试之前，一个团队成员将液氮倒入“桶”内的电动机和变速箱上方。液氮的沸点为-320华氏度(-196摄氏度)，使变速箱的温度低于-279华氏度(-173摄氏度)。

排空了液氮，并在几秒钟内向安装有电动机和变速箱的钢梁发射了一个钢质撞击器。然后，车队运行电动机来驱动变速箱，以确定冲击事件是否损坏了变速箱及其电动机。

该小组监测了运行电动机所需的电流，并聆听了表明损坏的不规则声音。电机和变速箱在三个不同的方向进行了两次冲击测试。每个测试都表明齿轮在低至-279华氏度(-173摄氏度)的温度下可以承受“冲击事件”。

狄龙说：“这是一个令人兴奋的事件，它展示了散装金属玻璃合金的机械弹性和变速箱的设计。” “这些装置可能有助于在月球夜晚，永久阴影的月球陨石坑，月球的极地地区以及海洋世界上开展潜在的行动。”

明年，BMGG团队将进行更多的低温测试，以使这些齿轮有资格在未来的NASA任务中使用。