Ricercatori norvegesi stanno studiando come un robot serpente potrebbe svolgere lavori di manutenzione sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), studiare le comete, ed esplora la possibilità di vivere e lavorare nei tunnel di lava sulla Luna.

Tre anni fa SINTEF stava studiando se i robot serpente potessero aiutare gli astronauti che lavorano su Marte con mobilità e accesso. Nell'ambito di un progetto commissionato dall'ESA, i ricercatori continueranno con questo lavoro e stanno effettuando uno studio preliminare per esaminare la tecnologia e altre opportunità per l'utilizzo dei robot nello spazio.

"Applicazioni più ambiziose includono potenziali attività sulle comete e sulla Luna", dice Aksel Transeth a SINTEF. Snake robot" che può aiutare gli astronauti della ISS a mantenere le loro attrezzature è forse una soluzione che può essere possibile realizzare in un più breve termine".

Il villaggio della luna

Sono passati quasi 50 anni da quando i primi uomini hanno camminato sulla superficie della luna. L'ESA crede che il prossimo grande passo dell'umanità potrebbe essere un progetto globale congiunto volto a stabilire un insediamento sulla Luna, un "villaggio lunare". Un tale insediamento potrebbe fornire una base permanente per l'attività scientifica, attività commerciale, turistico o minerario, e il posto più probabile per una tale base sarà nei tubi di lava, o tunnel, dove un tempo scorreva la roccia fusa.

Costruire in tubi di lava significherà che i coloni saranno protetti dall'esposizione dannosa alle radiazioni cosmiche e ai meteoriti.

Però, tali gallerie devono essere ispezionate per garantire che le persone possano viverci e lavorarci, ed è qui che i robot serpente possono avere un ruolo da svolgere. La forza di gravità è più debole sulla Luna. Inoltre, i tubi di lava possono cadere verticalmente dalla superficie. Quindi come sarà possibile facilitare l'accesso e la mobilità?

Alla ricerca di comete

L'ESA è anche interessata allo studio delle comete. Poiché le comete provengono dai confini remoti dello spazio esterno, i ricercatori sperano di scoprire alcuni dei misteri del sistema solare, e per ottenere aiuto nel formare un'immagine di come appariva prima che si formassero i pianeti.

Nel 2004, l'ESA ha lanciato la sonda spaziale Rosetta, e nel 2014 la sonda ha rilasciato il lander Philae sulla cometa 67P/Tsjurjumov–Gerasimenko. Il lander era dotato di un sistema di arpioni progettati per tenerlo fermo in fase di atterraggio. Sfortunatamente, questo non ha funzionato.

"Non c'è praticamente gravità su una cometa", dice Transeth. "Se provi a camminare sulla superficie, potresti essere gettato nello spazio", lui dice. "Quindi dobbiamo trovare il modo in cui i robot serpente possono muoversi su una cometa mantenendosi allo stesso tempo fissi sulla superficie", dice Transeth.

Ispezione e manutenzione sulla ISS

Ma per i ricercatori SINTEF di oggi, sono i robot serpente sulla ISS che rappresentano il loro progetto più naturale e realistico a breve termine. Non ci sono problemi con temperature estreme sulla ISS, che è sempre occupato.

Gli astronauti eseguono esperimenti inviati loro in scatole dai loro colleghi sulla Terra, e questi esperimenti devono essere condotti in uno stato di assenza di gravità. Per esempio, quali piante possono crescere nello spazio? Come guariscono le ferite in un ambiente simile?

Questi sono i compiti principali degli astronauti, ma hanno anche il loro compito di ispezionare e mantenere tutte le attrezzature necessarie per mantenere in funzione la stazione spaziale. Tutto ciò che consente loro di risparmiare tempo durante il loro frenetico programma vale il suo peso in oro.

"È possibile che un robot esegua alcuni dei lavori di ispezione e manutenzione di routine", dice Transeth. "Gli esperimenti sono impilati nelle sezioni degli scaffali, dietro il quale può verificarsi la corrosione. Per scoprirlo, bisogna fare dei sopralluoghi. Un robot serpente potrebbe insinuarsi dietro le sezioni, effettuare un sopralluogo, e magari anche eseguire piccoli lavori di manutenzione", lui dice.

si arrotola, si insinua e si estende

Non mancano le sfide che devono affrontare i ricercatori che tentano di sviluppare un sistema di robot serpente per l'ispezione e la manutenzione. Un fattore importante è scoprire come un robot serpente può farsi strada intorno alla ISS. Poiché la ISS è in costante stato di caduta libera intorno alla terra, gli astronauti "galleggiano" intorno alla stazione, muoversi afferrando le cose e poi spingendosi via.

"Crediamo di poter progettare un robot in grado di resistere, arrotolarsi e poi allungare il corpo per raggiungere nuovi punti di contatto", spiega Transeth. "Inoltre, crediamo che possa insinuarsi tra i componenti delle apparecchiature sulla ISS e utilizzare le superfici delle apparecchiature per ottenere trazione e continuare ad andare avanti, proprio come fanno i veri serpenti in natura", lui dice.

"Vogliamo scoprire quali specifiche richiede un sistema di robot serpente", Aggiunge. "Per esempio, di che tipo di sensori ha bisogno il robot per ottenere un'adeguata comprensione dell'ambiente circostante? Quali tecnologie sono disponibili per aiutarci a soddisfare queste esigenze, e quali nuove tecnologie dovranno essere sviluppate? Quali incertezze sono implicate in termini di ciò che potrebbe essere possibile ottenere?", chiede Transeth.

Un drone chiamato Astrobee volerà presto in giro e farà ispezioni sulla ISS. I ricercatori ritengono di poter imparare molto da Astrobee perché parte della sua tecnologia sarà simile a quella che può essere applicata in un sistema di robot serpente.