Il robot da esplorazione Glimpse dell'ETH di Zurigo e dell'Università di Zurigo è arrivato alla fase finale di un concorso per l'esplorazione delle risorse spaziali. L'obiettivo a lungo termine è quello di schierarlo nella regione del Polo Sud della Luna.
Si ritiene che la regione polare meridionale della Luna contenga molte risorse utili per il funzionamento delle basi lunari. Ad esempio, metalli, acqua sotto forma di ghiaccio o ossigeno nelle rocce. Per rintracciarle, è necessario un robot da esplorazione in grado di affrontare le condizioni estreme di questo ambiente. Numerosi crateri ostacolano i movimenti. Il sole basso e gli spessi strati di polvere rendono difficile l'uso di dispositivi di misurazione basati sulla luce. Anche le forti oscillazioni di temperatura rappresentano una sfida.
L'Agenzia spaziale europea (ESA) e il Centro europeo per l'innovazione delle risorse spaziali (ESRIC) hanno invitato team di ingegneri europei e canadesi a sviluppare robot e strumenti in grado di cercare risorse e mappare l'ambiente nell'oscura regione polare meridionale della Luna, tra i crateri Shoemaker e Faustini. A tal fine, le tecnologie di esplorazione terrestre devono essere adattate alle dure condizioni del satellite della Terra.
Semi-autonomo sul campo
Uno dei tredici rover lunari che partecipano al concorso proviene da Zurigo e porta il nome di Glimpse. L'acronimo Glimpse sta per "Geological Lunar In-Situ Mapper and Prospector for Surface Exploration". Il robot, che assomiglia un po' a un cane, si muove in modo semi-autonomo su quattro zampe attraverso il terreno ed è dotato di spettrometri per il riconoscimento dei tipi di roccia.
Florian Kehl dello Spacehub dell'Università di Zurigo (UZH) guida il progetto Glimpse insieme a Hendrik Kolvenbach del Robotic Systems Lab dell'ETH di Zurigo. Kehl, che in precedenza ha lavorato per cinque anni al Jet Propulsion Laboratory della NASA presso il California Institute of Technology, dove ha cercato la vita extraterrestre, è il direttore scientifico del progetto. Kolvenbach è il responsabile generale del progetto ed è responsabile della robotica. L'UZH Space Hub e il Robotic Systems Lab contribuiscono ciascuno per metà al progetto, ma sono coinvolti anche ricercatori e ingegneri della Scuola universitaria di Lucerna, dell'Università di Basilea e delle aziende Maxon, Anybotics e Metrohm.
Glimpse è basato sul robot Anymal dell'apertura Anybotics dell'ETH. ? dotato di vari dispositivi per l'analisi petrografica e chimica delle rocce, tra cui uno spettrometro Raman, un microscopio (per le riprese ravvicinate) e una fotocamera con zoom per riprese panoramiche e ravvicinate.
Messi alla prova in un paesaggio lunare artificiale
Glimpse ha già superato con successo il suo primo test. Insieme ad altri tredici robot da esplorazione, ha dimostrato le sue capacità in un paesaggio lunare artificiale installato in un hangar nei Paesi Bassi appositamente per la competizione.
Glimpse ha avuto due ore e mezza di tempo per trovare la strada attraverso lo sconosciuto paesaggio lunare fino al cratere di destinazione e analizzare la roccia presente. "Poi ci è stata data un'altra ora e mezza per analizzare i dati", dice Kehl. "Questo lasso di tempo era molto stretto".
Le squadre non avevano una visione diretta del paesaggio lunare. Hanno navigato utilizzando le immagini della fotocamera del robot e i dati di localizzazione modellati sulle immagini satellitari. Una delle difficoltà era che i rover ricevevano i segnali di controllo con un certo ritardo. A volte la connessione veniva addirittura interrotta del tutto per simulare le condizioni reali. "I robot con una sofisticata tecnologia di controllo autonomo sono stati avvantaggiati in queste circostanze", ha detto Kehl.
Qualificato per la finale
La competizione ha rivelato i punti di forza, ma anche le debolezze dei robot: Alcuni non avevano un'illuminazione sufficiente, altri avevano problemi con le batterie o con il ritardo del segnale artificiale. Non tutti i tredici rover partecipanti sono riusciti a raggiungere il grande cratere.
"Anche noi abbiamo dovuto affrontare diverse difficoltà", afferma Kehl. Tuttavia, il Glimpse a quattro zampe si è dimostrato particolarmente maneggevole e agile rispetto ai suoi concorrenti, la maggior parte dei quali viaggiava su ruote o bruchi. Ha superato con successo il primo turno del concorso e si è aggiudicato 75.000 euro.
Il team di Glimpse sta ora lavorando duramente per ottimizzare il cane robot per la competizione finale, che si terrà in Lussemburgo il prossimo autunno. Cinque squadre sono in finale. I vincitori riceveranno 550.000 euro, che potranno utilizzare per sviluppare il loro robot fino alla maturità. Forse Glimpse sarà utilizzato in una vera missione dell'ESA al Polo Sud della Luna prima della fine di questo decennio. Incrociamo già le dita per questo.
Questo articolo di David Werner è apparso per la prima volta nella rivista lato esternoNotizie UZH.