La vita degli astronauti a bordo della ISS è dura e solitaria: esperimenti, manutenzione della stazione e delle apparecchiature, addestramento occupano la maggior parte delle loro giornate, con poche possibilità di interagire con i colleghi di missione o di avere una mano per portare a termine i propri incarichi.
Sono queste le considerazioni che hanno ispirato gli ingegneri di IBM, dell’Agenzia Spaziale Tedesca DLR e di Airbus a mettere a punto CIMON - Crew Interactive Mobile Companion, ossia Compagno Interattivo e Mobile dell’equipaggio.
Assistente e amico. Forma sferica e sorriso disarmante, CIMON è insomma un robot, che è arrivato sulla Stazione Spaziale Internazionale lo scorso 1 luglio a bordo di un razzo Falcon 9 di Space X.
Dotato di intelligenza artificiale, questo nuovo membro dell’equipaggio aiuterà gli astronauti umani nelle loro mansioni quotidiane, migliorandone la produttività e riducendo lo stress. «Diversi studi hanno dimostrato che i compiti particolarmente impegnativi sono meno stressanti se fatti insieme a un collega» spiega Matthias Biniok, leader del team di IBM che ha realizzato CIMON.
Il robot potrà essere utilizzato come manuale interattivo, mostrando sul suo schermo o leggendo i testi, i grafici e gli schemi indispensabili nelle operazioni di routine a bordo della stazione e affiancherà l’equipaggio nell’esecuzione di alcuni esperimenti.
Nel corso di questa sua prima missione CIMON farà da assistente ai geologi di bordo in una serie di test sulla crescita dei cristalli in microgravità, risolverà un cubo di Rubik utilizzando le immagini riprese girandogli attorno e farà da telecamera intelligente per documentare un esperimento medico.
Palla spaziale. Progettato per lavorare in ambienti privi di gravità, CIMON è grande poco più di un pallone da basket, pesa circa 5 Kg e il suo involucro esterno è in materiale antiurto e di forma sferica, così da non avere spigoli che possano ferire gli esseri umani o danneggiare le delicate apparecchiature della Stazione Spaziale.
14 ventole che aspirano e soffiano l’aria gli permettono di muoversi “volando” in ogni direzione ma anche di annuire o scuotere la testa coordinando i movimenti con la voce e con l’espressione del volto visualizzato sul suo schermo.
Cervellone. Il punto di forza di CIMON è però il suo cervello elettronico: una rete neurale, cioè un sistema in grado di riprodurre i meccanismi del cervello umano, dotato dell’intelligenza artificiale della piattaforma Watson di IBM.
Il robot può essere controllato esclusivamente con comandi vocali, risponde alle domande, può cercare oggetti e riconosce i colleghi umani dell’equipaggio.
E più starà insieme agli astronauti, più imparerà, fino ad essere in grado di fornire autonomamente le soluzioni ai problemi che l’equipaggio si troverà ad affrontare.
La sua intelligenza emozionale gli consente anche di relazionarsi con gli astronauti come se fosse un collega, di interpretarne lo stato d’animo e di comportarsi di conseguenza.
Superaddestrato. La preparazione di CIMON per la sua prima missione nello spazio è stata simile a quella di un astronauta umano, è durata oltre due anni e ha coinvolto più di 50 persone.
Durante l’addestramento il robot ha affrontato voli parabolici in assenza di gravità, ha studiato nei dettagli la mappa della Stazione Spaziale e tutte le procedure di bordo, e ora è capace di orientarsi e muoversi liberamente da un ambiente all’altro in assoluta sicurezza.
Allo stesso tempo ha familiarizzato con l’astronauta tedesco Alexander Gerst, suo mentore nella sua prima esperienza tra le stelle, ha imparato a riconoscerlo e a riconoscerne la voce.
Obiettivo Marte. Tra i compiti di CIMON ci sarà anche quello di aprire la strada a una nuova generazione di robot capaci di interazioni sociali con le persone, che potranno essere impiegati nelle missioni spaziali di lunga e lunghissima durata come quelle che porteranno l’uomo su Marte.
«Nelle missioni più lunghe può prendere il sopravvento il cosiddetto “pensiero di gruppo”», ha spiegato Philipp Schulien, ingegnere dell’Airbus che ha lavorato allo sviluppo di CIMON -«che può portare a decisioni illogiche o sbagliate».
Inoltre «i gruppi che vivono a lungo isolati tendono a voler smettere di comunicare con l’esterno»: l’aiuto di un compagno come CIMON, costantemente collegato con la Terra potrebbe contribuire a mitigare gli effetti collaterali del viaggi spaziali.
Sulla Stazione Spaziale CIMON sarà anche un osservatore attento e discreto e raccoglierà informazioni preziose che permetteranno agli scienziati di identificare molte delle dinamiche che si possono creare tra uomini e tra uomini e macchine in ambienti complessi e in condizioni particolarmente stressanti. Le stesse che domani, i discendenti di CIMON potrebbero incontrare nelle fabbriche o negli ospedali.
