Su Marte con Puffer, il minirobot esploratore

Messo a punto nei laboratori della Nasa, il piccolo robot pieghevole con le sue due ruote è in grado di muoversi sui terreni più impervi e raggiungere mete impossibili per i rover

Le prossime “visite” su Marte potranno contare su un nuovo strumento innovativo e più evoluto per svelarci i segreti del Pianeta rosso. Si chiama Puffer (Pop-up flat folding explorer robot) ed è un minirobot in sviluppo presso il Jet propulsion laboratory (Jpl) della Nasa, l’Agenzia spaziale americana, a Pasadena, in California.

Piccolo, leggero, pieghevole, il nuovo robot, dotato di due ruote, è stato pensato per arrivare lì dove i normali robot non possono spingersi, grazie alla sua principale caratteristica, la capacità di appiattirsi per ridurre il suo spessore complessivo in modo da potersi incuneare sotto sporgenze, ma anche sufficientemente forte da poter scalare pendii e di calarsi all’interno di crateri.

Progettato per inerpicarsi su pendii con pendenze fino a 45°, per affrontare terreni scoscesi delle più diverse tipologie, il minirobot è destinata a essere l’assistente di robot più grandi, o ad accompagnare i rover nelle missioni. «L’idea – spiega Jaakko Karras, a capo del progetto -, è di utilizzarli in modo combinato con altre macchine, in modo da poter dispiegare sul campo un certo numero di Puffer che possono avviarsi in diverse direzioni, coprendo così una maggior quantità di territorio, soprattutto le zone più difficili e rischiose da raggiungere». Ecco la sua presentazione

Un design innovativo

Karras, che prima di entrare in Nasa ha lavorato allo sviluppo di robot basati con forme ispirate al mondo degli animali presso il Biomimetic millisystem lab dell’Università della California di Berkeley, ha tratto spunto dagli origami per concepire la struttura di Puffer. Ma con una grande intuizione: utilizzare per la struttura del minirobot un circuito stampato, in modo da concentrare il tutto in un dispositivo molto piccolo. In pratica la scheda madre del robot ne comprende sia l’elettronica sia il corpo stesso sia la strumentazione di equipaggiamento. Soluzione, inoltre, che ne garantisce l’affidabilità, dal momento che non ci sono dispositivi o altri componenti da fissare, ma il tutto è integrato.

Il corpo del robot è avvolto in nomex, un tessuto particolarmente resistente alle alte temperature utilizzato anche per le sacche di ammortizzamento utilizzati dei rover Spirit e Opportunity quando questi sono atterrati su Marte.

Puffer 2

Il primo modello si è gradualmente evoluto, diventando sempre più complesso: le ruote, realizzate con la stampa 3d, sono passate da quattro a due, più adatte per raggiungere luoghi particolarmente impervi. Ma non solo: possono anche ripiegarsi sul corpo principale, permettendo a Puffer di strisciare. Poi è stata aggiunta una coda, per assicurare maggiore stabilità, dei moduli fotovoltaici, che consentono al robot di sfruttare la lice solare per caricare la sua batteria, e infine una microcamera ad alta risoluzione molto sensibile che gli consente di vedere oggetti di soli 10 micron di dimensione. Il robot è controllabile da remoto tramite Bluetooth.

I test: dal deserto al Polo Sud

Una volto messo a punto il minirobot era pronto per i primi test sul campo, che vengono condotti da 18 mesi sperimentando diverse condizioni operative estreme. Questi infatti sono stati condotti sulle rocce sedimentarie di Rainbow Basin nel deserto del Mojave, in California, facendo arrampicare il robot su un terreno con caratteristiche analoghe al paesaggio marziano, dove ha dimostrato di poter percorrere in piano una distanza di circa 625 metri con una sola carica. Ma Puffer è stato testato anche sui paesaggi innevati del Grand Junction, in Colorado, della Big Bear, in California e addirittura sul monte Erebus, un vulcano attivo in Antartide, equipaggiandolo con speciali ruota da neve.

Un futuro anche sulla Terra

A questo punto si tratta di fare di rendere Puffer più intelligente. Ed è a questo obiettivo che i ricercatori della Nasa stanno ora lavorando, attraverso l’aggiunta di strumentazioni che consentano di individuare e campionare molecole organiche e di uno spettrometro per lo studio della composizione chimica dell’ambiante nel quale opera. Altra linea di ricerca è garantirgli una maggiore autonomia.

Puffer 1

I creatori sperano di vederlo un giorno arrampicarsi sulle sabbie di Marte. «Piccoli esploratori robotici come Puffer potrebbero cambiare il modo in cui facciamo ricerca su Marte – ha spiegato Karras. Come, prima di lui Sojourner, pensiamo possa essere un grande passo in avanti nel design robotico». Ma non sono da disprezzare neanche le applicazioni che il minirobot può avere sulla Terra: un robot esploratore portatile può essere uno strumento eccezionale anche per i geologi.

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