La Cina vuole portare i cani robot sulla Luna: aiuteranno gli astronauti a cercare ghiaccio e costruire rifugi

La futura esplorazione della Luna potrebbe vedere gli astronauti affiancati da un tipo di compagno decisamente particolare: i cani robot. Alcuni ricercatori cinesi stanno infatti studiando un modello di collaborazione tra esseri umani e macchine autonome nel quale i robot a quattro zampe non si limiterebbero a svolgere semplici attività di supporto, ma diventerebbero una componente importante delle future basi lunari, occupandosi di esplorazione, raccolta di campioni, ricerca di risorse e manutenzione delle infrastrutture.

La proposta arriva da ricercatori dell’Accademia cinese di tecnologia spaziale e della sua divisione dedicata all’ingegneria dei sistemi spaziali, ed è stata illustrata in uno studio pubblicato sulla rivista Chinese Space Science and Technology. L’idea si inserisce nei piani cinesi per la futura International Lunar Research Station (ILSR), il progetto di una stazione di ricerca permanente nei pressi del polo sud lunare sviluppato insieme alla Russia e ad altri partner internazionali.

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Tre astronauti e due cani robot per esplorare la Luna

Lo scenario immaginato dagli scienziati è particolarmente interessante perché prevede una vera e propria squadra composta da esseri umani e robot. In una delle configurazioni proposte, tre astronauti lavorerebbero insieme a due cani robot durante le attività sulla superficie lunare.

Un membro dell’equipaggio avrebbe il compito di controllare i robot mentre avanzano davanti agli astronauti, analizzando il terreno e individuando possibili ostacoli o situazioni pericolose; un secondo astronauta si occuperebbe invece delle attività scientifiche direttamente sulla superficie, raccogliendo campioni di roccia ed effettuando operazioni che richiedono maggiore precisione. Il terzo rimarrebbe all’interno di un rover pressurizzato, coordinando la missione e intervenendo sul controllo dei robot quando necessario.

La scelta di una piattaforma a quattro zampe non sarebbe casuale, i ricercatori ritengono infatti che i robot quadrupedi possano essere particolarmente adatti a muoversi su un terreno complesso come quello lunare, caratterizzato da rocce, dislivelli e superfici irregolari. In questo modo potrebbero precedere gli astronauti e contribuire a rendere più sicure le operazioni di esplorazione.

Il principio alla base del progetto è relativamente semplice, ossia lasciare agli esseri umani le decisioni più complesse, le attività delicate e la gestione degli imprevisti, affidando invece alle macchine i lavori ripetitivi, pesanti o potenzialmente pericolosi.

Dalla ricerca del ghiaccio alla costruzione degli habitat

Il ruolo dei cani robot, almeno nelle intenzioni dei ricercatori, sarebbe però molto più ampio rispetto alla semplice esplorazione, le macchina potrebbero diventare fondamentali per preparare la Luna alla presenza umana prolungata, occupandosi dell’utilizzo delle risorse locali e della costruzione delle infrastrutture necessarie alla futura base.

Uno dei compiti più importanti sarebbe la ricerca e l’estrazione del ghiaccio d’acqua, particolarmente prezioso nelle regioni del polo sud lunare. L’acqua potrebbe infatti rappresentare una risorsa fondamentale per le future missioni umane, oltre a poter essere utilizzata, attraverso opportuni processi, per ottenere risorse utili alle attività spaziali.

I robot potrebbero inoltre occuparsi dell’estrazione e della lavorazione di materiali presenti sulla superficie, della costruzione di strutture utilizzando risorse locali e della preparazione di tunnel di lava. Queste formazioni naturali potrebbero diventare particolarmente interessanti come possibili habitat, offrendo una protezione naturale dalle radiazioni e dalle condizioni estremamente ostili presenti sulla superficie.

Anche all’interno della base lunare le macchine potrebbero avere numerosi compiti, gli scienziati immaginano robot capaci di controllare la qualità dell’aria e la temperatura, ispezionare le apparecchiature, pulire gli ambienti, occuparsi delle piante e persino preparare i pasti per l’equipaggio.

I robot potrebbero diventare anche compagni per gli astronauti

L’aspetto forse più curioso dello studio riguarda però il ruolo sociale attribuito ai robot, i ricercatori non li considerano esclusivamente come strumenti destinati a sostituire l’uomo nei lavori più faticosi, ma anche come possibili compagni degli astronauti.

Una permanenza prolungata sulla Luna comporterebbe infatti un isolamento psicologico molto più intenso rispetto alle missioni spaziali attuali, la distanza dalla Terra, l’ambiente estremamente ostile e la convivenza prolungata in spazi ristretti potrebbero avere conseguenze importanti sul benessere dell’equipaggio.

In questo contesto, un robot in grado di interagire con gli astronauti potrebbe contribuire a ridurre lo stress e la sensazione di isolamento, è un’ipotesi che porta il concetto di robot lunare oltre la semplice automazione: la macchina diventerebbe una presenza quotidiana all’interno della base, capace di assistere gli esseri umani sia fisicamente sia, almeno in parte, dal punto di vista psicologico.

Per gestire questa collaborazione, i ricercatori hanno immaginato un’architettura composta da quattro livelli, dedicati alla percezione dell’ambiente, al processo decisionale, alla pianificazione delle azioni e all’esecuzione. Anche il coinvolgimento umano potrebbe variare, passando dal controllo diretto fino a una modalità altamente autonoma nella quale il robot chiederebbe l’intervento di un astronauta soltanto quando si trova davanti a una situazione eccezionale.

La Cina punta alla Luna entro il 2030

Il progetto dei cani robot deve essere considerato all’interno di un programma lunare cinese molto più ampio, la Cina punta a portare astronauti sulla Luna entro il 2030 e sta sviluppando la International Lunar Research Station, che dovrebbe trasformarsi progressivamente in una struttura scientifica permanente.

Secondo i piani attuali, una prima versione della stazione dovrebbe essere realizzata nei pressi del polo sud lunare entro il 2035, mentre la fase successiva dovrebbe portare entro il 2045 a un complesso più articolato, comprendente anche una stazione in orbita lunare.

Proprio il polo sud sarà uno degli obbiettivi principali delle prossime missioni cinesi, la missione senza equipaggio Chang’e-7 dovrebbe infatti contribuire alla ricerca di ghiaccio d’acqua nella regione, permettendo di comprendere meglio la disponibilità di questa risorsa prima dell’arrivo degli astronauti.

Prima di vedere davvero dei cani robot camminare sulla Luna, tuttavia, rimangono ancora numerosi problemi da risolvere. L’intelligenza artificiale utilizzata dai robot terrestri può essere addestrata sfruttando enormi quantità di dati raccolti nel mondo reale, mentre sulla Luna le condizioni sono completamente diverse e gli esempi disponibili saranno necessariamente molto più limitati.

Anche le infrastrutture rappresentano una sfida significativa, sulla Terra i robot possono contare su reti di comunicazione e sistemi di navigazione estremamente sviluppati, mentre una futura base lunare dovrà costruire buona parte di queste infrastrutture praticamente da zero; la collaborazione tra astronauti e macchine autonome richiederà quindi sistemi estremamente affidabili, capaci di funzionare anche quando la comunicazione con la Terra non sarà immediata o non sarà disponibile.

L’immagine degli astronauti accompagnati da cani robot sulla Luna potrebbe quindi sembrare ancora fantascientifica, ma per la Cina rappresenta una possibile soluzione concreta a uno dei problemi più importanti dell’esplorazione lunare: permettere agli esseri umani di lavorare in un ambiente estremamente ostile senza dover affrontare da soli ogni attività. Se il progetto ILRS procederà secondo i programmi, queste macchine potrebbero diventare una presenza stabile nelle future basi lunari, impegnate non soltanto a esplorare la superficie, ma anche a prepararla per l’arrivo e la permanenza dell’uomo.