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Robot di frontiera

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Robot di frontiera

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La protezione delle frontiere marittime e terrestri è una sfida quotidiana per l’Europa. Ai ricercatori è stato chiesto di dare una mano. Questi rispondono usando laser, raggi gamma e fasci di neutroni.

Nuovi robot sono impegnati pacificamente nella protezione dei confini. Inusuali strumenti di ricerca vengono caricati a bordo, in un porto della costa croata. “Questa è una bomba d’aereo”, spiega Vladivoj Valković, fisico nucleare di Analysis & Control Technologies. “Ci sono varie bombe come questa lungo le coste del mediterraneo, del baltico e dell’atlantico”.

In realtà si tratta di ordigni innocui, maneggiarli non è pericoloso. “Idrogeno, carbonio, ossigeno e azoto. La dinamite è fatta di questi quattro elementi”, continua Valković. “Per cui è facile fabbricare la replica di una bomba rispettando la proporzione di questi quattro elementi”.

Questi ordigni vengono usati oggi per testare un sottomarino in grado di identificare esplosivi sott’acqua. “Questo è in realtà l’unico sottomarino con le gambe”, dice il fisico nucleare.

Il prototipo è stato disegnato dagli scienziati di un progetto di ricerca dell’Unione Europea che ha come obiettivo migliorare la sicurezza delle infrastrutture e dei collegamenti marittimi europei.

“Se vengono rilevati oggetti non identificati distesi sul fondale marino, o attaccati a un ponte o a un altro elemento di un’infrastruttura”, spiega Valković, “viene inviato il robot, che raggiungerà l’oggetto, si posizionerà, prenderà le misure, riferirà i risultati alla nave ammiraglia e andrà via. I risultati dell’ispezione chiariranno la composizione chimica del materiale interno”.

Lungo la costa adriatica è in corso un test che simula situazioni reali. La bomba viene attentamente collocata sul fondale marino sabbioso, a circa dieci metri sott’acqua.

Al di sopra viene posizionato il robot che emetterà fasci di neutroni i quali aiuteranno a vedere all’interno del congegno.

“Il neutrone ha la proprietà di interrogare la materia”, afferma Guillaume Sannie, coordinatore del progetto UNCOSS. “Entrerà in collisione con la materia che si trova all’interno della bomba. Entrando in collisione emetterà dei raggi gamma. Dunque abbiamo concepito un apparecchio elettronico che ci permette di raccogliere una grande quantità di informazioni con un flusso di neutroni molto grande”.

Un software speciale trasforma i raggi gamma in grafici che permettono ai ricercatori di determinare il tipo di elementi e il loro rapporto all’interno della bomba.

“Qui vediamo comparire un picco, è il picco del carbonio”, dice Cyrille Eleon, fisico del CEA di Cadarache. “Qui c‘è un altro picco, un po’ più elevato in termini di energia, ed è il picco dell’ossigeno. Il computer permette appunto di determinare il rapporto tra questi due picchi, per quanto riguarda la presenza di carbonio e di ossigeno, e di ottenere un rapporto che appare sullo schermo. In questo caso il rapporto è significativo; vuol dire che il sistema ha identificato una carica esplosiva all’interno dell’oggetto che stiamo analizzando”.

Dopo un primo test che ha avuto successo, il prototipo di bomba viene sollevato e il sottomarino viene rimorchiato per essere sottoposto a manutenzione, prima che ulteriori test contribuiscano ad accrescere la sua mobilità sott’acqua e l’accuratezza dell’acquisizione dei dati.

Intanto in Polonia viene realizzato un altro tipo di ricerca per la protezione delle frontiere. I ricercatori stanno tentando di controllare i confini terrestri dell’Unione Europea, sulle ruote di un veicolo autonomo, disarmato.

“La piattaforma si muove da sola, verso il punto di osservazione desiderato”, dice Jakub Glowka, ingegnere dell’istituto di ricerca PIAP. “Viene attivato il sistema di osservazione: radar e telecamere che possono rilevare le persone che cercano di attraversare la frontiera illegalmente”.

Una volta che il veicolo rileva un’azione illegale lungo il confine, emette un allarme e allo stesso tempo fornisce la posizione e il materiale video per permettere alle guardie di frontiere di agire in modo adeguato.

“Il sistema è in grado di fornire dati video, filmati normali ma anche a raggi infrarossi e dati provenienti dai radar”, spiega Glowka. “La sfida principale che abbiamo affrontato è stata l’integrazione nel veicolo di elementi complessi, come il sistema di guida automatico, quello di ricerca automatico, di rilevamento di persone e veicoli, e i sofisticati dispositivi di controllo e comunicazione dell’intero sistema”.

Prima di entrare in azione, il veicolo è programmato in base alle condizioni meteo e ambientali della zona di frontiera che controlla.

“La piattaforma ha un sistema di rilevamento che le permette di individuare eventuali ostacoli sul proprio cammino”, afferma Alex Feldman, ingegnere alla IAI. “Può anche pianificare da sola il percorso. Per cui non entrerà in zone proibite, riconoscerà le strade dove non può andare. Tutto è previsto da un database inserito nel veicolo”.

Il database include anche simulazioni topografiche precise dell’ambiente circostante. Solo per questi test nel sud-ovest della Polonia sono stati creati 35 diversi elementi simulati al computer.

“Comprende dati topografici e aerei”, dice Eija Parmes, ricercatrice al Technical Research Centre of Finland. “Ad esempio, informazioni sugli edifici circostanti, come la loro altezza, su fonti idriche, aree agricole, recinzioni, alberi, strade ed edifici”.

Le simulazioni topografiche, i dati delle telecamere incorporate e dei radar, i sistemi di navigazione autonomi sono stati poi integrati in un’unica, unità di rilevamento e controllo, facile da usare, sotto la supervisione di ingegneri polacchi e turchi.

“Abbiamo creato una grande architettura nel quadro del progetto”, spiega Abdullah Inle, ingegnere elettronico. “Grazie a essa, potremo controllare i sistemi autonomi da un unico centro. La quantità non è importante. Possiamo includere diversi sistemi autonomi”.

http://www.uncoss-project.org

http://www.talos-border.eu