Dall'Unical al servizio della Nasa, due ricercatori chiamati a lavorare sulle future missioni spaziali

RENDE – Houston chiama Arcavacata. Da gennaio il professor Alfredo Garro, docente di Sistemi di elaborazione delle informazioni del Dipartimento di Ingegneria Informatica, Modellistica, Elettronica e Sistemistica (Dimes) dell’Unical, e Alberto Falcone, dottorando di ricerca, voleranno in Texas su invito del Johnson Space Center. Saranno i primi ricercatori europei a essere ospitati presso la divisione di “Modeling and Simulation” del Centro, dove collaboreranno con la Nasa per 10 mesi in qualità di visiting professor e visiting researcher.

Il rapporto con la Nasa nasce nell’ambito del See (Simulation Exploration Experience), progetto avviato nel 2011 e che coinvolge ogni anno università, centri di ricerca e aziende in una sfida annuale di modellazione e simulazione. Challenge è una delle parole chiave del See, insieme però a cooperazione, perché i team che partecipano collaborano insieme per realizzare la simulazione di una missione spaziale.

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Non si tratta di un gioco: l’esperienza di simulazione fornisce una base essenziale per le fasi di esplorazione concettuale che precedono una missione e per il successivo addestramento degli operatori, ha una funzione didattica perché avvicina studenti e ricercatori a temi – come la modellazione e simulazione di sistemi complessi – spesso non sufficientemente approfonditi nei corsi universitari, promuove e perfeziona gli standard che garantiscono la “comunicabilità” tra le diverse componenti di una missione spaziale. Per intenderci: ogni missione comporta oggi una collaborazione internazionale tra soggetti diversi, impegnati ciascuno a mettere a punto un tassello dell’intervento. C’è in discussione una missione su Marte? Saranno coinvolte la Nasa, l’agenzia spaziale europea (Esa), l’agenzia spaziale russa (Roscosmos). Per far sì che stazione orbitante, veicolo spaziale e sala di controllo interagiscano tra di loro – continuando con il nostro esempio – è necessario adottare un’infrastruttura e un “linguaggio comune” basati su standard internazionali definiti da organismi quali Ieee (Institute of Electrical and Electronics Engineers) e Siso (Simulation Interoperability Standards Organization). È evidente come la collaborazione tra università ed enti di ricerca di tutto il mondo, in ambito di simulazione, favorisca la messa a punto e l’evoluzione di tali standard.

Dopo quello di Genova, che collabora da tempo al progetto attraverso il gruppo di ricerca del professor Agostino Bruzzone, l’Università della Calabria è il secondo ateneo italiano a partecipare al Simulation Exploration Experience con i dipartimenti Dimes e Dimeg (Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Energetica e Gestionale). «Abbiamo partecipato al See per la prima volta nel 2014, con un team composto da docenti e ricercatori del Dimes e del Dimeg coordinato da me stesso e dall’ingegner Francesco Longo. Abbiamo confermato la partecipazione nel 2015 e concorreremo anche quest’anno. Nel 2015 siamo stati presenti con due team, insieme alle università di Alberta, Bordeaux, Brunel, Genova, Monaco, Liverpool e del Nebraska. Ogni anno si definisce uno scenario su cui lavorare – racconta Alfredo Garro – Nel biennio 2014/2015 abbiamo simulato un insediamento lunare. Il nostro team ha sviluppato un centro di comunicazione e controllo, che si occupa di coordinare e gestire le interazioni tra le varie entità che popolano la base lunare, e ha realizzato un astronauta, dotato di un sistema di monitoraggio e controllo dei suoi parametri fisici, in grado di operare autonomamente su diverse facility dell’insediamento in accordo alla “fisica lunare”».

Ogni università lavora, quindi, su una porzione della simulazione, le aziende partner forniscono l’ambiente di sviluppo e le tecnologie, la Nasa, invece, mette a disposizione la fisica del sistema Sole-Terra-Luna, che è gestita da Houston, e l’ambiente per la visualizzazione 3D, curato dal Kennedy Space Center di Cape Canaveral. Nel 2014 il team dell’Unical ha vinto un premio per aver favorito l’interazione tra i gruppi di ricerca e ha portato a casa anche il “Simulation education award for Outstanding Educational Action in Modeling & Simulation” per Alfredo Garro, faculty advisor. Nel 2015 il team Dimes ha ottenuto l’ambito “Excellence in Technology Application & Engineering Design Award”, assegnato dal comitato tecnico-scientifico della Nasa, e lo speciale premio “Wow” assegnato dalla giuria e dal pubblico in occasione della presentazione dei risultati del progetto durante l’evento plenario svoltosi ad Alexandria, in Virginia.

L’Unical, però, si è fatta notare anche per un altro contributo alla ricerca. Durante l’attività del 2015, il team del professor Garro ha sviluppato un toolkit, utilizzato dai nuovi gruppi entrati a far parte del progetto di simulazione della Nasa per sviluppare più rapidamente i loro moduli. «Utilizzando il software da noi sviluppato – spiega Garro – è possibile ultimare in un’ora un’attività di sviluppo che in media avrebbe richiesto tre settimane». Apprezzando l’efficacia degli strumenti messi a punto dal team calabrese, il Centro di Houston ha invitato Garro e Falcone a trascorrere un periodo di ricerca in Texas per sviluppare questa tecnologia nell’ambito delle attività di simulazione e realizzazione modelli che porta avanti la Nasa.

Garro e Falcone a Houston collaboreranno alla definizione e sperimentazione di metodi, modelli, tecniche e strumenti per la realizzazione della nuova generazione di simulatori da impiegare per la pianificazione di missioni spaziali sia interplanetarie sia relative alle attività della Stazione Spaziale Internazionale che ha di recente ospitato Samantha Cristoforetti. Per chi da tempo si occupa di “Modeling and Simulation”, essere “reclutato” dalla Nasa «è un sogno che si realizza. Ed è motivo di enorme soddisfazione per chi ha deciso di restare in Calabria, perché non c’è distinzione tra centro e periferia quando ci si dedica al proprio lavoro con competenza, passione e impegno». L’esperienza alla Nasa sarà spesa, dice Garro, anche al servizio dell’Unical. «Sarà l’occasione per approfondire temi e competenze che saranno poi messi a disposizione della nostra attività didattica e per consolidare una rete di rapporti e di relazioni internazionali a vantaggio ­– dice Garro – del nostro ateneo».