Misja na Marsa
Zadaniem ExoMars, którego start planuje się na rok 2018, będzie zbadanie, czy na Marsie kiedykolwiek istniało życie. Pojazd będzie wyposażony w pakiet instrumentów badawczych służących do poszukiwania oznak życia, takich jak na przykład izotopy lub cząsteczki, które mogły powstać za sprawą organizmów żywych. W tym celu sześciokołowy łazik będzie przemierzał do 70 metrów dziennie. Będzie zbierał i analizował próbki odłamków skalnych oraz gruntu, do głębokość nawet 2 metrów. Uczestnicy projektu "Lightweight technologies for exploration rovers" (ROV-E) postanowili obniżyć koszty misji. Planuje się wykorzystanie nowoczesnych materiałów kompozytowych w celu zmniejszenia ciężaru łazika. Jednakże skupianie się wyłącznie na obniżeniu masy poszczególnych elementów konstrukcyjnych nie prowadzi do dalszego obniżenia masy całego ładunku. Rozwiązanie, które zaproponowali uczestnicy inicjatywy ROV-E, polega na zaprojektowaniu osłon, systemów monitorowania stanu, systemów przetwarzani danych, układów zasilania i innych komponentów łączących wiele funkcji. Badano możliwość wykorzystania rewolucyjnej technologii struktur wielofunkcyjnych (MFS), która eliminuje konieczność stosowania obudów, skrzynek elektronicznych i okablowania dzięki integracji elektroniki, układu chłodzącego i konstrukcji w jednym elemencie. Koncepcja ta została po raz pierwszy zaproponowana w latach 90. ubiegłego wieku i polega na umieszczeniu większości podzespołów elektronicznych na konstrukcji nośnej statku kosmicznego. Układy scalone mogą być także umieszczone i zalaminowane na osłonach konstrukcji. Metoda ta, w połączeniu z zastosowaniem wykonanych z wytrzymałych włókien kompozytów polimerowych o małej gęstości, pozwala znacząco obniżyć masę całkowitą pojazdu. Pierwsza faza projektu poświęcona była uzyskaniu odpowiednich właściwości termicznych, mechanicznych i elektrycznych kompozytów, tak aby odpowiadały funkcjom dodanym do MFS. Przeprowadzono serię testów różnych materiałów i opracowano model numeryczny, aby obliczyć oszczędność masy, objętości i energii, jaką miałoby przynieść zastosowanie wybranych materiałów. Kolejna faza projektu ROV-E polegała na przeanalizowaniu podstawowych parametrów konstrukcyjnych za pomocą symulacji komputerowych odtwarzających warunki panujące na Czerwonej Planecie. Szczególną wagę przywiązywano do układu jezdnego, ponieważ będzie poruszał się po nieregularnie ukształtowanych przeszkodach (skałach), nierównym terenie i piasku. W oparciu o wyniki tych badań zaproponowano pewne udoskonalenia dotyczące poruszania się różnych warunkach terenowych. Omawiana technologia MFS jest bardzo wszechstronna i może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach, w których istotne jest obniżenie masy i objętości, na przykład w mikrosatelitach telekomunikacyjnych i nawigacyjnych. Same baterie w MFS mogą przynieść do 2% oszczędności w zakresie masy systemu, a tym samym przyczynić się do obniżenia zużycia paliwa i kosztów misji.
