In primo luogo l’ambiente di utilizzo, unico e completamente diverso da tutti gli altri per caratteristiche di pressione, temperatura, atmosfera, etc.. L’altra caratteristica fondamentale è che in campo spaziale abbiamo una sola chance per far funzionare il sistema. In generale non c’è alcuna possibilità di ‘riparazione’ o ‘richiamo’, come può invece succedere nelle automobili o nell’aeronautica.
Poiché i sistemi spaziali devono funzionare sempre, vi è un’attenzione maniacale alla procedure di test di ogni genere, dalla simulazione al collaudo finale. Dobbiamo cercare di fare ogni tipo di prova immaginabile a terra, perché poi, salvo rare eccezioni, non c’è alcun modo di intervenire per riparare un guasto.
C’è poi un’altra particolarità, che ora sta invece diventando un requisito anche in altri settori applicativi, soprattutto nel settore automobilistico. Mi riferisco alla necessità di prendere decisioni autonome intelligenti sulla base di risultati di misura acquisiti in tempo reale dai sensori. Nel settore dell’esplorazione spaziale il concetto di ‘guida automatica’ è stato studiato e applicato da decenni, semplicemente perché le distanze in gioco rendono fisicamente impossibile la guida telecomandata da terra.
Tanto per fare un esempio pratico, un segnale inviato dalla terra a un rover su Marte ci mette mezz'ora ad arrivare: nel frattempo può essere già successo di tutto. Le sfide che oggi gli ingegneri automobili stanno affrontando sono molto simili a quelle dell’esplorazione spaziale: raccolta di tantissime informazioni, sintesi e scelta del comando di guida in base ai propri obiettivi.

Partiamo dal settore dei satelliti, sempre più importante per le applicazioni commerciali di cui godiamo quotidianamente, dalla localizzazione alle telecomunicazioni, dalle previsioni meteorologiche alla risposta a situazioni di emergenza. Oggi si realizzano sempre più spesso grosse costellazioni di satelliti, composte anche da centinaia, e a breve migliaia, di satelliti coordinati tra loro.
Dal punto di vista produttivo è una rivoluzione industriale: si passa dall’idea di produrre qualche grosso satellite all’anno alla realizzazione in serie di un satellite alla settimana, o addirittura al giorno. Di conseguenza, tutti i test vanno automatizzati utilizzando il più possibile soluzioni standard e modulari, che garantiscono la ripetibilità, la tracciabilità e la massima accuratezza di ogni misura e prova svolta.
La necessità di fare sempre più prove e di farle su un maggior numero di oggetti crea una marea di risultati, quello che oggi va di moda chiamare ‘big data’. Si tratta di una grande opportunità, sia dal punto di vista produttivo per migliorare l’efficienza, sia per studiare nuove applicazioni o per prevenire errori futuri.
Nel settore spaziale si è sempre cercato di raccogliere e archiviare una grande quantità di misure ed eventi, proprio perché tutto sommato facciamo pochi pezzi e le anomalie sono fortunatamente rare. La sfida è estrarre le informazioni utili al futuro distillando l’enorme quantità di dati che abbiamo registrato in passato.

Credo che la realtà virtuale e la simulazione avranno un ruolo sempre più importante. Simulazione intesa anche come simulazione dei test da effettuare, creando dei test virtuali.
Sembra un assurdo, il collaudo dopotutto è un’attività che prevede una prova fisica. Il problema del settore spaziale, in particolare nel campo dell’esplorazione, è che in certi casi non è sempre facile disporre di un ambiente di test adatto.
Pensiamo al caso marziano, non è che sia così semplice riprodurne le condizioni fisiche per effettuare le prove. Mi aspetto allora un crescente utilizzo di tecniche miste di simulazione e test per ottenere i risultati che servono.

Tradizionalmente un sistema di misura e collaudo è sempre stato più sofisticato dell’oggetto da provare. C’è poco da fare, la complessità e la precisione richiesta agli strumenti dovrà crescere per stare al passo con l’evoluzione tecnologica sottostante.
Però, il trasversale fenomeno della digitalizzazione abbraccerà sempre di più la strumentazione di misura, puntando alla massima standardizzazione e modularizzazione delle risorse hardware, unita alla personalizzazione di tecniche e procedure di misura tramite il software.
La flessibilità offerta dalla strumentazione modulare ci permette di mettere e togliere quello che ci serve in base alle esigenze specifiche di un progetto o di un momento, senza dover reinventare tutto ogni volta. È un approccio che serve anche a tenere sotto controllo i costi complessivi, facilitando l’evoluzione e la manutenzione delle apparecchiature.

Certamente portare l’uomo su Marte è oggi la sfida di riferimento per l’esplorazione, anche per le sue ricadute emotive. I progetti ci sono, più d’uno, con tante difficoltà da superare.
Spesso ci viene chiesto, “ma con tutti i problemi che abbiamo sulla Terra, dobbiamo proprio investire così tanti soldi in queste cose?”. Io credo che ne valga la pena.
Non dimentichiamo le ricadute pratiche dell’esplorazione spaziale, sia nel breve che nel lungo periodo. L’esperienza dell’evoluzione umana ha dimostrato che la scienza e la ricerca di base non sono certo fini a se stesse e prima o poi generano tanti benefici concreti, anche inaspettati, per tutto il genere umano.
A questo proposito mi piace ricordare un effetto curioso, frutto dalla ricaduta inaspettata delle ricerche sulla missione Apollo che portò l’uomo sulla Luna, di cui si parla raramente forse per pudore: il pannolone.
Eh sì, i giovani genitori alle prese coi neonati, ma anche gli anziani dell’era moderna, forse non sanno che sono stati proprio gli astronauti a dovere affrontare “il problema”. Una vola risolto, qualcuno pensò che anche sulla Terra in molti avrebbero apprezzato un prodotto del genere...e avevano ragione.