La tecnologia italiana per simulare movimento e ricerca di tracce di vita su Marte

È mai esistita la vita su Marte? Una questione audace, a cui la missione dell’Esa, ExoMars cerca di fornire una risposta. Dieci anni fa, l’agenzia spaziale europea ha lanciato la sonda TGO con il compito di svolgere un’ampia fase di indagini sulla presenza di metano e altri gas nell’atmosfera marziana. La seconda fase di ExoMars, prevista per 2028, porterà sulla superficie del Pianeta rosso un innovativo rover, il Rosalind Franklin, che, se sarà in grado di muoversi autonomamente e di sondare il suolo per analizzarlo, sarà anche grazie alle competenze e tecnologie italiane. Infatti, prima di essere lanciato nello spazio profondo, sulla Terra saranno condotti una serie di esperimenti di realtà virtuale e aumentata, consentendo agli scienziati e agli operatori del Rover Operations Control Center dell’Esa di effettuare simulazioni, test e quindi migliorare le operazioni del rover, il cui atterraggio su Marte è previsto nel 2030. La missione europea è stata concepita proprio per dimostrare la capacità autonoma delle nazioni europee di realizzare un atterraggio controllato sulla superficie di Marte, operare sul suolo del pianeta spostandosi con un rover equipaggiato e, inoltre, accedere al sottosuolo per raccogliere campioni da analizzare in loco.

Nello specifico, la missione ha il compito di esplorare le tracce di vita passata e presente su Marte e caratterizzare la geochimica del pianeta, al fine di migliorare la comprensione dell’ambiente marziano e dei suoi aspetti geofisici, per identificare i potenziali rischi di future missioni umane. La simulazione virtuale sul rover è stata realizzata grazie al lavoro della azienda italiana Exprivia che ha creato la piattaforma capace di ricreare un ambiente immersivo e le condizioni operative che il rover troverà sulla superficie marziana.

Gli operatori dell’Esa si prepareranno in modalità virtuale prima dell’arrivo effettivo tramite simulazioni avanzate rese possibili dalla ricostruzione virtuale di Marte che “deriva dai dati reali raccolti dalle sonde in orbita: immagini, modelli altimetrici e informazioni geologiche che descrivono la superficie del pianeta con grande precisione. A questi si aggiungono le osservazioni e i campioni raccolti dalle precedenti missioni rover, che nel tempo hanno consentito di affinare la conoscenza del suolo marziano,” spiega Roberto Medri, responsabile commerciale della unità Aerospace&Defence di Exprivia, che aggiunge: “Questo patrimonio informativo viene integrato e trasformato in un ambiente fotorealistico tridimensionale navigabile, scientificamente coerente. L’IA e la computer grafica 3D consentono di ricostruire non solo la morfologia del terreno, ma anche le condizioni di illuminazione e l’aspetto dell’atmosfera marziana, elementi cruciali per una simulazione credibile e utile alle decisioni operative. L’integrazione tra intelligenza artificiale e visualizzazione tridimensionale permette di elevare ulteriormente il livello di dettaglio, raggiungendo in alcune aree una precisione di pochi centimetri.”.

Ormai realtà virtuale e aumentata sono strumenti essenziali per simulare l’esplorazione dello spazio, risorse a cui l’Esa fa riferimento da anni per l’addestramento degli astronauti e degli operatori di missione. Prima di entrare in azione, le simulazioni immersive permettono di osservare, misurare e analizzare in modo più completo l’interazione uomo-macchina. Sottolinea Roberto Medri: “È come una scuola di guida, con la differenza che su Marte non si può improvvisare. Ogni comando inviato dalla Terra impiega minuti per arrivare al rover e non può essere corretto in tempo reale, rendendo ogni decisione potenzialmente irreversibile. L’analisi avviene dal punto di vista della complessa sensoristica del rover, cioè attraverso le stesse informazioni e gli stessi limiti con cui il veicolo opererà una volta sul pianeta. La piattaforma permette la simulazione delle operazioni che il rover dovrà eseguire sul terreno. Questo supporta il team nel prendere decisioni più sicure e condivise e nel ridurre il rischio complessivo della missione.”

L’ambiente virtuale – creato graficamente dall’azienda polacca Bones, partner del progetto – sarà modulare e aggiornabile, progettato per integrare nel tempo nuovi dati, strumenti scientifici e profili di missione. Se la simulazione dettagliata e verosimile ha come obiettivo anche quello di “evitare errori di navigazione, affrontare pendii instabili o avvicinarsi a zone troppo pericolose per la sicurezza del rover”, va considerato anche che un altro aspetto cruciale di ExoMars è la ricerca di eventuali forme di vita.

E la simulazione è utile anche per questo, per “selezionare con precisione i punti in cui il rover perforerà il suolo, analizzandolo in cerca di eventuali tracce di vita passata. Si tratta di un’operazione delicata, che richiede tempo ed energia e non tollera errori: ogni perforazione rappresenta una scelta rischiosa per la sopravvivenza operativa del rover, con un obiettivo scientifico ben definito, e non è facilmente reversibile.”

Un’impostazione quella progettata per la piattaforma e sviluppata da Exprivia che la rende pronta anche a ulteriori passaggi, come le simulazioni relative ad altre missioni e corpi celesti, inclusi quelli sul nostro satellite naturale, la Luna, rafforzando ulteriormente il contributo italiano alle attività di esplorazione spaziale europea.