Le Agenzie spaziali possono potenziare la navigazione autonoma?

ESA Business Incubation Center

(Immagine tramite l’)

Il punto-nave su questo orizzonte tecnologico, valutandolo con il waypoint

Mentre la comunità globale si impegna a raggiungere gli obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite entro il 2030, il settore del trasporto marittimo sostenibile emerge come un’area critica d’interesse.

Parigi. Per supportare la transizione del settore verso un futuro sostenibile, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) sta sfruttando la navigazione satellitare, le telecomunicazioni (incluso il satellite 5G) e i dati di osservazione della Terra attraverso la sua task force Blue Worlds per supportare la tecnologia marittima, compresa la navigazione autonoma.

Solo in Europa, la “blue economy” rappresenta circa 5,4 milioni di posti di lavoro e un valore aggiunto lordo di quasi 500 miliardi di euro all’anno, quindi la task force Blue Worlds dell’ESA è interessata a esplorare come lo spazio può supportare la tecnologia marittima, compresa la navigazione autonoma.

Proprio come le auto senza conducente sono pronte a rivoluzionare l’industria automobilistica, le navi senza capitani a bordo potrebbero trasformare il settore marittimo.

E’ chiaro che non si sta parlando del domani, ma di un futuro prossimo venturo. Occorrerà affrontare sfide importanti nel campo della Navigazione che aspetta ancora una piena definizione di ‘navigazione assistita – Enhanced navigation’; di algoritmi che includano tutti i parametri compresi quelli del mare e del mare sviluppato di condimeteomarine avverse. Il grande problema dell’evitare gli abbordi in mare che sicuramente non è come parcheggiare un’auto tramite i sensori, va affrontato e subito regolamentato.

Onestamente ci sono potenziali sfide e svantaggi associati alla spedizione marittima con una navigazione autonoma. Un problema significativo è la limitata collaborazione tra i settori militare e commerciale. Il trasporto via mare è la modalità di trasporto più efficiente dal punto di vista energetico: otto volte più efficiente del viaggio in treno e 26 volte più efficiente del viaggio su strada. Il mare è un ambiente imprevedibile e talvolta violento.

I servizi – ESA – attualmente operativi forniscono prodotti informativi quasi in tempo reale basati su tali dati di osservazione della Terra. Il servizio Wave Climate offerto da ARGOSS, con sede nei Paesi Bassi, è uno strumento di pianificazione del viaggio online che fornisce agli operatori navali informazioni su forecast meteorologiche, la probabilità di incontrare condizioni di vento e onde forti e opzioni di percorso consigliate.

In Europa si prevede un aumento dell’utilizzo di rotte marittime brevi e di traghetti veloci, uno sviluppo detto delle ‘autostrade del mare’. Tuttavia, molte delle navi da impiegare lungo tali rotte (ro-ro) sono notevolmente più sensibili alle condizioni del vento e delle onde locali, rispetto alle vecchie navi a lungo raggio, generando un requisito per previsioni meteorologiche e dello stato del mare più accurate e ad alta precisione che l’osservazione della Terra può aiutare a soddisfare.

La US Navy, leader nella spesa per lo sviluppo di tecnologie autonome, non condivide tutte le sue conoscenze con il settore commerciale a causa della natura riservata delle navi da guerra autonome.
Questa mancanza di condivisione delle informazioni potrebbe ostacolare il progresso del settore della navigazione commerciale.

La NASA e l’US Space Force hanno il potenziale per contribuire in modo significativo allo sviluppo della navigazione autonoma, sfruttando la loro esperienza nella tecnologia spaziale e nei sistemi satellitari ma, poiché queste organizzazioni sono più strettamente collegate alle Forze Armate statunitensi, potrebbero seguire l’esempio della Marina degli Stati Uniti nel dare la priorità alle applicazioni militari e nel trattenere e preservando alcune informazioni riservate dal settore commerciale. Di conseguenza, la condivisione di conoscenze e tecnologie tra Enti militari e commerciali negli Stati Uniti potrebbe essere limitata, il che, potenzialmente, ostacolerebbe il progresso della navigazione autonoma nel settore commerciale.

La spedizione marittima autonoma si basa su sistemi di navigazione affidabili, accurati e costantemente disponibili. Il programma Discovery & Preparation dell’ESA sostiene la ricerca per migliorare i sistemi di navigazione satellitare esistenti per consentire la navigazione autonoma.

Gli studi hanno evidenziato il potenziale dei dati satellitari per colmare le lacune nei sistemi anticollisione, che non sono pochi, integrare i sensori a terra e garantire una copertura mondiale. Oltre agli sforzi dell’ESA, anche varie Istituzioni Accademiche, Gruppi tecnologici di startup marittime e grandi Aziende sono coinvolti nello sviluppo e nella promozione di trasporti marittimi sostenibili e autonomi.

Esempi degni di nota includono i laboratori di robotica del MIT accademico, SeaAhead, Sea Machines e Kongsberg. Altri come blksail, Labs, FreightFlows e SailPlan si stanno concentrando sui big data e sull’intelligenza artificiale per migliorare l’efficienza delle spedizioni e risolvere i problemi climatici.

Nel 2017, l’ESA ha firmato un accordo con Rolls-Royce per esplorare come la tecnologia spaziale possa contribuire allo sviluppo di navi autonome e telecomandate. Da allora la partnership si è concentrata sullo sviluppo e la convalida di nuovi sistemi di comunicazione nave-terra, parte dell’iniziativa Satellite for 5G (S45G) dell’ESA. Questo servizio integrato spazio-terra consentirà il funzionamento della navigazione commerciale autonoma, guidando anche l’innovazione nelle navi marittime commerciali, nella logistica del carico e nei porti intelligenti e digitalizzati. Sebbene molte Organizzazioni siano interessate allo sviluppo e all’implementazione di tecnologie di spedizione autonome, fornire una tempistica chiara per un’adozione diffusa è una sfida.

Il settore dei trasporti marittimi è generalmente lento nell’adottare il cambiamento e le Agenzie di Regolamentazione, come l’Organizzazione Marittima Internazionale (IMO) e la Guardia Costiera degli Stati Uniti (USCG) possono impiegare del tempo per sviluppare nuove normative. Inoltre, i ‘venture capitalist’ tendono a sottoinvestire in soluzioni hardware e spedizioni commerciali, il che potrebbe rallentare i progressi in questo settore.

Accogliendo con favore l’assistenza dallo spazio e promuovendo la collaborazione tra varie Organizzazioni, parti interessate e settori, l’industria navale può superare queste sfide e fare passi da gigante verso un futuro più sostenibile.

La task force Blue Worlds dell’ESA sta lavorando attivamente con gli Stati membri per determinare in che modo le tecnologie, i prodotti e i programmi sviluppati dall’ESA possono aiutare ad affrontare le sfide relative a una navigazione marittima autonoma sicura ed efficiente. L’utilizzo della tecnologia spaziale e la promozione di partenariati potrebbero contribuire a realizzare un’industria navale più sostenibile e contribuire alla salute generale del nostro pianeta.