UH Moment: la realtà mista alza il livello dell'architettura spaziale sulla Luna e su Marte

"Il realismo della simulazione è davvero travolgente. È stato fantastico e sembrava reale"

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Al terzo piano dell'edificio di architettura dell'Università di Houston, all'interno del laboratorio di architettura spaziale di Olga Bannova, Paolo Mangili è legato a un'imbracatura sospesa su una gru e si libra a circa mezzo metro da terra, simulando l'assenza di gravità. È il tipo sperimentato dagli astronauti nello spazio o sulla Luna o anche su Marte. Anche l'assistente di ricerca è vestito per questo, indossa un modello di tuta spaziale per attività extraveicolare e occhiali per realtà mista (MR). Lui e un collega ricercatore, Vittorio Netti, hanno costruito la tuta.

Mentre è sospeso dalla gru, Mangili può fare una passeggiata spaziale virtuale in un ambiente simulato di realtà virtuale (VR). Una volta che rimette i piedi a terra, il suo ambiente simulato cambia e attraverso i suoi occhiali può vedere il vasto paesaggio che è Marte con un rover già atterrato e un habitat che un giorno gli astronauti potranno chiamare casa. Può quindi lavorarci sopra, armeggiare, riparare varie parti, assicurandosi che siano sicure. A seconda di ciò che il gruppo sta studiando, potrebbe anche essere sulla Luna o addirittura fluttuare nella Stazione Spaziale Internazionale tramite la realtà estesa (XR).

Nessuna metafora qui, ma quando si tratta di realtà, ce ne sono molte. Il laboratorio Bannova è un laboratorio XR, con una grande famiglia che comprende MR, VR e realtà aumentata (AR).

XR è incentrato su una sensazione di realtà. Unisce mondi fisici e digitali, mescolando interazioni 3D naturali e intuitive tra uomo, computer e ambiente. Chiunque abbia utilizzato un filtro Instagram o Snapchat o un'applicazione virtuale per adattare gli occhiali, ha utilizzato la realtà mista. Fondamentalmente ti porta nel mondo dei computer.

"Qualsiasi ambiente può essere ricreato nella realtà virtuale. Ho visto la Terra dallo spazio. È stata una bella sensazione in realtà perché il realismo della simulazione è piuttosto travolgente. È stato fantastico e sembrava reale", ha detto Mangili.

Nel laboratorio Bannova, l'XR viene utilizzato per integrare la realtà mista nella progettazione delle strutture spaziali, rendendo la progettazione dello spazio più interattiva e facilmente riconoscibile per i progettisti.

"L'ottimizzazione dell'integrazione uomo-sistema è un compito fondamentale del processo di progettazione dell'hardware per le missioni spaziali con equipaggio", riferisce Bannova, nella biblioteca dell'American Society of Civil Engineers, in un articolo che è il risultato di studi sponsorizzati dalla società Boeing condotti nel 2020-2021 e continuerà fino al 2023. "L'innovazione è in fase di stallo per alcuni decenni sui metodi di progettazione attualmente in uso. Il metodo standard utilizza simulazioni al computer o modelli ad alta fedeltà. Un simile approccio comporta costi elevati e lunghi tempi di implementazione."

Bannova sa il fatto suo. È direttrice del Sasakawa International Center of Space Architecture (SICSA) e del suo programma MS-Space Architecture (l'unico al mondo) presso l'Università di Houston. E mentre quasi tutti sognano di volare nello spazio o sulla luna, Bannova sogna dove dormirai una volta arrivato lì, o quale macchina guiderai per portarti in giro. I suoi studenti lavorano virtualmente su tutto questo.

"Queste tecnologie dovrebbero essere sfruttate per mitigare la dipendenza dalla prototipazione fisica delle risorse e contribuire a ottimizzare il processo di progettazione, riducendo drasticamente i tempi di ricerca e sviluppo e fornendo un livello più elevato di immersione", ha affermato Bannova. “Tuttavia, c’è una lacuna nella comprensione generale di come utilizzare queste tecnologie emergenti in modo efficace e applicarle allo sviluppo di hardware spaziale”.

Non sembra una lacuna nel laboratorio Bannova.

La metodologia proposta è stata sviluppata durante uno studio di ricerca e progettazione della durata di sei mesi sull'architettura della superficie lunare sponsorizzato da Boeing. Netti, responsabile del laboratorio XR, ha guidato il lavoro condotto da docenti e studenti della SICSA. Lo studio ha cercato di definire un processo di progettazione che includa possibili scenari di operazioni di superficie, lo sviluppo di una metodologia di valutazione e analisi della superficie per la progettazione concettuale di un veicolo terrestre lunare e di un piccolo habitat lunare.