Scienziato: l'esplorazione spaziale sarà affidata ai robot

Secondo il dott. Tomasz Barciński del Centro di ricerca spaziale dell'Accademia polacca delle scienze, l'esplorazione dello spazio sarà in gran parte affidata ai robot. Svolgeranno vari compiti, da semplici lavori di pulizia a esperimenti complessi.

Sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) gli astronauti stanno già testando robot in grado di supportare il lavoro umano. "Col tempo, i robot potrebbero occuparsi di praticamente tutto ciò che si può immaginare in termini di assistenza in senso lato agli astronauti", ha spiegato al PAP il dott. Barciński, a capo del Laboratorio di meccatronica e robotica satellitare presso il CBK PAN.

Ha aggiunto che la ISS ha già un robot sferico, Int-Ball, che vola e documenta il lavoro degli astronauti. Inoltre, viene utilizzato per testare tecniche di spostamento del robot in condizioni di microgravità. "Possiamo anche immaginare, ad esempio, lavori di pulizia eseguiti da robot: è facile creare disordine nel piccolo spazio di una stazione spaziale. Robot più avanzati sostituiranno gli esseri umani nella conduzione di esperimenti sempre più complessi, che possono essere noiosi e richiedere molto tempo. Queste attività sono perfettamente adatte ai robot. Col tempo, saranno anche in grado di sostituire gli esseri umani in alcune passeggiate spaziali", ha spiegato il Dott. Barciński.

Ha sottolineato che la microgravità prevalente in orbita fa sì che i robot che operano sulle stazioni spaziali possano avere forme molto diverse. "Si può immaginare, ad esempio, una palla come Int-Ball con due, quattro o persino otto braccia o altri arti, ad esempio simile alla proboscide di un elefante, dotata di pinze o sensori vari. Probabilmente assisteremo a una graduale evoluzione nella progettazione di tali macchine, sullo sfondo della quale apparirà di tanto in tanto un'idea completamente nuova e rivoluzionaria", ha spiegato l'esperto del CBK PAN.

Come ha aggiunto, uno di questi approcci rivoluzionari è la cosiddetta robotica morbida. Si tratta di robot realizzati in polimeri morbidi. "Il corpo flessibile, leggero e filigranato manterrà facilmente la sua forma in condizioni di microgravità e allo stesso tempo sarà in grado di modificarla se necessario, ad esempio per raggiungere punti difficili da raggiungere", ha descritto.

Ha inoltre evidenziato le nuove sfide legate alla microgravità: i robot si comporteranno in modo diverso rispetto alla Terra, spesso in contrasto con l'intuizione quotidiana. "Tuttavia, questo non rappresenta un grosso ostacolo. Il cervello umano impara facilmente cose nuove e gli ingegneri impareranno sicuramente", ha assicurato il Dott. Barciński.

Inoltre, come ha sottolineato, esistono già degli ottimi programmi per computer che consentono di simulare le condizioni spaziali o addirittura l'interno della stazione. Possono essere utilizzati per testare, ad esempio, approcci che imitano l'evoluzione degli organismi viventi.

"Al computer vengono fornite informazioni su cosa dovrebbe fare un dato elemento e quali condizioni dovrebbe soddisfare, ad esempio, dovrebbe pesare poco e consumare poca energia. (...) Per ora, questa tecnica viene utilizzata quotidianamente per creare singoli componenti, ma col tempo, probabilmente si svilupperà a tal punto che i progetti per interi robot saranno creati in modo simile", ha spiegato l'esperto.

Ha inoltre sottolineato che uno dei principali limiti all'introduzione dei robot nello spazio sarà la sicurezza. Ciò è particolarmente importante nelle stazioni spaziali, dove lo spazio è limitato e un robot che si comporta male potrebbe rappresentare una minaccia per gli astronauti e per le apparecchiature delicate. "I robot che operano nello spazio dovranno quindi essere particolarmente ben progettati in termini di sicurezza. Gli elementi delle stazioni spaziali con cui i robot interagiranno dovranno essere progettati in modo particolare: dovranno essere in una certa misura resistenti agli errori delle macchine", ha indicato il Dott. Barciński.

L'esperto ha detto al PAP che i robot opereranno anche in orbita, ad esempio rimuovendo da esso vecchi satelliti o frammenti di razzi. Possono essere utilizzati anche per la manutenzione dei satelliti, compreso il loro rifornimento. "I satelliti devono eseguire diverse manovre correttive e possono farlo finché hanno carburante. Un carro armato orbitale potrebbe rifornire questo carburante. Funzionerebbe un po' come il rifornimento di carburante dei caccia in volo, anche se sarebbe ancora più semplice perché in microgravità, senza la presenza di aria, un tale robot di rifornimento potrebbe essere rigidamente collegato al satellite", ha spiegato.

I robot saranno necessari anche nelle missioni sulla Luna o su Marte, non solo negli habitat, ma anche sulla superficie. "Sulla Luna, possiamo immaginare, ad esempio, un esercito di robot minatori o dispositivi che raccolgono campioni di roccia o cercano giacimenti sotto la regolite", ha affermato il dott. Barciński. Ha anche osservato che la Luna pone delle sfide particolari.

"Uno di questi è la regolite, che penetra in tutti i meccanismi esposti e agisce un po' come la sabbia versata nei cuscinetti, causandone la distruzione. Pertanto, è necessario sviluppare metodi di protezione adeguati. Un altro problema sono le temperature estreme. Il giorno e la notte sulla Luna durano quasi 15 giorni ciascuno. Di notte, la temperatura scende a meno 150 gradi Celsius e pochi robot riescono a sopravvivere. Di giorno, invece, fa estremamente caldo", ha descritto l'intervistato al PAP.

Secondo lui, molti robot avranno bisogno dell'uomo per essere controllati, anche se verranno create macchine sempre più indipendenti. L'ingegnere del CBK PAN prevede che questi due rami si compenetreranno e che verranno creati robot parzialmente autonomi. I rover su Marte e sulla Luna funzionano già in questo modo.

Ciò a sua volta potrebbe significare l'emergere di una nuova professione. "Attualmente, abbiamo già una professione molto impegnativa: quella dell'operatore satellitare. Queste persone lavorano su tre turni e monitorano il funzionamento del satellite. Forse tra un po' di tempo si formeranno specialisti in grado di gestire robot spaziali", afferma il Dott. Barciński.

Lo scienziato vede nello sviluppo di robot spaziali una grande opportunità per le aziende e gli istituti polacchi, tra cui ovviamente anche CBK PAN, che partecipano già a vari programmi per la costruzione di tali macchine. Ha menzionato che attualmente presso CBK PAN sono in corso i seguenti progetti di ricerca: ricerca sui manipolatori satellitari, manutenzione e cattura dei satelliti. Gli scienziati stanno inoltre lavorando su escavatori per il suolo lunare e stanno studiando il carrello di atterraggio dei lander, le cui gambe sono controllate in modo simile ai bracci robotici.

"Credo che possiamo progettare gli elementi principali dei robot spaziali, come i manipolatori o le piattaforme di salto, con grande sicurezza. Come Paese, siamo già bravi in ​​questo. Siamo ancora un po' lontani dalla piena maturità nella robotica spaziale. La raggiungeremo quando costruiremo un sistema completo e indipendente. (...) Abbiamo bisogno di più esperienza per questo, ma non la otterremo se non assumendoci il rischio di un'azione pionieristica", ha concluso il Dott. Barciński.

La scienza in Polonia, Marek Matacz

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