Utilizzi della robotica aerospaziale

Non solo le indagini sulla possibilità di vita extraterrestre. La robotica aerospaziale viene applicata anche nell’industria delle self driving car e degli aerei senza pilota. Ne parliamo con Marco Pavone, docente all’Università di Stanford, premiato dall’ex presidente Obama per le sue ricerche sui robot spaziali: “Saranno sempre più autonomi, sicuri e utili”.

 

Da profani è difficile immaginare un filo tra la robotica spaziale e le auto senza conducente. Eppure c’è, è anche abbastanza teso, e per chi queste cose le conosce, come Marco Pavone, non è impossibile camminarci sopra.

Italiano, classe 1980, laureato a Catania, Pavone ha lavorato presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL), struttura legata alla NASA, prima di arrivare dov’è oggi: a Stanford. Nell’ateneo californiano è Assistant Professor di aeronautica e astronautica. Da non molto ha ricevuto da Barack Obama il Presidential Early Career Award for Scientists and Engineers per le ricerche e i risultati ottenuti nel campo dei sistemi spaziali. E proprio da questa disciplina parte la nostra conversazione, per poi passare alle auto senza conducente. Pavone, a Stanford, si occupa dell’una e dell’altra cosa.

 

Sistemi spaziali: cosa sono e a cosa servono?

Ci sono missioni nell’orbita terrestre e missioni oltre l’orbita terrestre. Le prime hanno una valenza sia scientifica che tecnologica. Quella scientifica si ha perché, per esempio, si può studiare in maniera unica la Terra, ad esempio l’atmosfera e gli oceani. Quanto alla questione tecnologica, pensiamo al GPS, e alle sue varianti europea (Galileo) e russa (GLONASS). C’è poi l’esplorazione del sistema solare. In questo caso la valenza è prevalentemente scientifica, dallo studiare l’origine del Sole e degli altri pianeti fino ad investigare la possibilità di forme di vita aliene.

E fin qui abbiamo chiarito. Ora, passiamo ad una delle più importanti innovazioni nel campo aerospaziale degli ultimi anni: la miniaturizzazione dei satelliti e dei sistemi spaziali in genere, e il conseguente abbattimento dei costi per realizzarli. Oggi, con cifre relativamente modeste, si può mandare un piccolo satellite in orbita. Nella Silicon Valley ci sono diverse startup che lavorano su questo. Certo, non vuol dire che i grandi satelliti, più difficili da costruire e più costosi, non servano più. Ma presto saranno probabilmente affiancati da flotte di micro-satelliti che, per esempio, monitorano la Terra in modo continuo.

Un ulteriore passo è rappresentato dai robot spaziali. Potrebbero essere usati per rifornire costosi satelliti a corto di carburante, o per assemblare complicate strutture direttamente nello spazio. Inoltre, i robot spaziali risultano fondamentali per esplorare altri pianeti, da Marte ad asteroidi e comete. In particolare, stiamo sviluppando in collaborazione con JPL un robot per l’esplorazione di ambienti micro-gravitazionali (ad esempio, asteroidi), che sfrutta il movimento di masse interne per poter “saltellare” da un punto all’altro della superficie (video).  

 

Qual è l’interesse nell’esplorazione di asteroidi e comete?

Studiandoli si può capire come si è evoluto il sistema solare e persino cercare di comprendere se c’è possibilità di vita oltre la Terra.

 

E c’è?

C’è la speranza o il timore, a seconda della prospettiva. Nel sistema solare, sono già stati trovati degli elementi precursori della vita. Inoltre, di recente sono stati scoperti diversi “esopianeti” (pianeti, cioè, che non appartengono al nostro sistema solare) che sono ottimi candidati a ospitare forme di vita. Il loro studio potrebbe corroborare sempre di più l’idea che non siamo soli nell’Universo.

 

Dai robot spaziali all’auto senza conducente: come ci si arriva? 

Da un punto di vista più tecnico, nel mio laboratorio ci occupiamo di algoritmi di intelligenza artificiale per il controllo di sistemi robotici autonomi. Con un po’ di adattamenti questi algoritmi possono essere usati tanto per i robot spaziali che per le auto senza conducente. Ci sono chiaramente differenze, ma parliamo in entrambi i casi di sistemi autonomi che devono essere in grado di prendere decisioni per far fronte a situazioni inaspettate.

 

L’auto senza conducente è una prospettiva vicina?

Dipende da cosa intendiamo per auto senza conducente. Ritengo che navette autonome che operano in scenari “controllati”, quali parchi o zone a traffico limitato, siano abbastanza vicine. Al contrario, per auto autonome che possano operare in qualsiasi condizione di traffico o meteorologica ci vorranno molto probabilmente altri dieci anni e forse più.

 

I robot autonomi toglieranno lavoro alle persone?

A differenze dell’automazione, che si è affermata in fabbrica e in agricoltura sostituendo lavori prevalentemente ripetitivi, in modo graduale, permettendo così al lavoro di rigenerarsi e trovare altri sbocchi, i robot autonomi potrebbero rapidamente sostituire svariati lavori di tipo cognitivo, creando potenzialmente dei problemi. Per esempio, per un veicolo senza conducente sarà relativamente facile guidare su un’autostrada. E dunque le professioni legate al trasporto e alla logistica potrebbero essere aggredite da questi sviluppi in maniera piuttosto rapida e sostanziale.

 

Bill Gates propone di tassare i robot. Ha senso?

Prima della rivoluzione industriale si lavorava dodici ore al giorno e anche più. Lo sviluppo tecnico ha permesso di ridurre l’orario di lavoro. L’orario di lavoro si ridurrà ulteriormente, magari a 20 ore settimanali? Se sì, ci si deve chiedere se è socialmente accettabile, oltre che economicamente possibile. Tassare i robot è un’opzione. Ma si può pensare anche alla creazione di sistemi assistenziali nuovi. Il reddito di cittadinanza, per esempio, è diventato un tema anche qui negli Usa, nel Paese del capitalismo. Ci sono molti studi su quale sia il suo impatto. A Stanford sto lavorando con sociologi, economisti e scienziati politici proprio su questo. L’università è uno dei luoghi migliori per svolgere questo tipo di studio, perché non abbiamo conflitti di interesse (ad esempio di natura finanziaria). E aggiungo che per noi che progettiamo robot è doveroso pensare alle conseguenze sociali che le nostre invenzioni possono comportare.