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Ott

2016

LA FRONTIERA SPAZIALE SI STA APRENDO! I RISULTATI DEL SECONDO CONGRESSO MONDIALE DI SPACE RENAISSANCE INTERNATIONAL

LA FRONTIERA SPAZIALE SI STA APRENDO!

I RISULTATI DEL SECONDO CONGRESSO MONDIALE DI SPACE RENAISSANCE INTERNATIONAL

Space Renaissance Italia – Newletter #06.2016

di Adriano Autino

Si è tenuto, via Skype, Il Secondo Congresso Mondiale di Space Renaissance International, dal 30 Settembre al 2 Ottobre 2016. È stato un evento memorabile, con partecipanti da ogni continente.

Durante i tre giorni del Congresso, cinque documenti di tesi ed una risoluzione finale sono state discusse, votate, e rettificate. Il Board dell’associazione è stato rinnovato, inglobando alcuni soci che da più di una anno contribuiscono attivamente a definirne la rotta e le politiche. Questo team ha conseguito risultati importanti, tra cui l’incorporazione del chapter USA di Space Renaissance in Aprile 2016, la presenza più che raddoppiata di sui social network, e la partecipazione al MacArthur 100&CHANGE prize (link in fondo alla pagina).

Il Primo Congresso Mondiale aveva avuto luogo cinque anni fa, nel 2011. Da allora, molte cose sono cambiate: finalmente assistiamo all’inizio del processo di apertura della frontiera spaziale. La prima sperimentazione di vettori interamente riutilizzabili, coronata da successo, ha avuto luogo quest’anno, e finalmente cade l’obsoleto monopolio dei costosissimi razzi usa e getta. Il momento è opportuno anche per verificare la nostra capacità di interpretare e prevedere i processi sociali, essendo questa una delle condizioni che giustificano l’esistenza di un’organizzazione come la nostra. Il risultato di questa verifica è nella Risoluzione Finale del Congresso. Qui di seguito trovate un estratto della risoluzione, e gli atti completi del Congresso saranno disponibili a breve.

È stata la collaborazione tra l’industria cosiddetta new space – in particolare la SpaceX di Elon Musk – e la NASA a rendere i razzi interamente riutilizzabili una realtà. Il turismo spaziale è una parte crescente e significativa del comparto industriale New Space. Un attore dotato di un grande potenziale di sviluppo, crescendo su capitale proprio: Virgin Galactic, Blue Origin, Sierra Nevada, Skylon, XCOR, e molte altre aziende spaziali, sono impegnate al massimo per dare inizio ai voli commerciali. Il cambio di paradigma è finalmente arrivato: i razzi riutilizzabili stanno riducendo il costo della messa in orbita. Avevamo ragione, quando dicevamo che l’industria New Space, per far fronte a questa sfida evolutiva senza precedenti, avrebbe avuto, ed ha, bisogno del supporto del denaro pubblico, nonchè dell’opinione pubblica. Se questa consapevolezza fosse stata più diffusa, forse la storia avrebbe già preso un’altra piega. Ad ogni modo, stiamo lavorando senza sosta perché la frontiera si apra in tempo.

L’esperienza di SpaceX dimostra che l’industria privata, tramite contratti ricevuti da agenzie governative, può raggiungere l’obiettivo di diminuire significativamente il costo della messa in orbita. In questo modo molti altri obiettivi diventano ora fattibili, inclusa una sostanziale industrializzazione dello spazio geo-lunare. Il turismo spaziale e altre attività civili nello spazio – come servizi orbitali dotati di personale, estrazioni minerarie sugli asteroidi vicini alla Terra, insediamenti di ricerca avanzata ed energia solare a base spaziale – beneficeranno della riduzione del costo di lancio Terra-Orbita. È per questo che il nostro impegno primario, durante i prossimi quattro anni, mirerà ad un’estensione generale di questo metodo: una grande collaborazione tra agenzie governative e l’industria privata NewSpace.

Se la maggior parte delle persone continuerà a sostenere che il mondo è un sistema chiuso, è esattamente così che rimarrà. Se invece sulla base di questi recenti sviluppi, saremo in grado di consolidare ed ampliare la significativa avanguardia sociale che li sta determinando, allora il futuro della civiltà nello spazio potrà diventare realtà. Il primo essenziale passo da compiere in questa direzione è accelerare lo sviluppo ed il marketing di tecnologie che permettano il trasporto a basso costo di passeggeri civili nello spazio.

Non stiamo lavorando per una rivoluzione, ma per un rinascimento della civiltà. Le rivoluzioni tendono ad essere violente, mentre un rinascimento è fondamentalmente gioioso e pacifico. Il vero conflitto di questi tempi è tra chi aspira alla crescita ed al cambiamento (il Rinascimento), e chi invece mira alla decrescita, alla deindustrializzaione, all’involuzione culturale, tutti fattori che inevitabilmente porteranno all’implosione della civiltà. La crisi globale del mondo chiuso è in peggioramento, ma il rinascimento sta andando avanti, e punta ormai decisamente allo spazio. Non temiamo affatto la robotica e l’automazione: in ambiente spaziale gli esseri umani fanno un lavoro migliore, sono più efficienti ed a costi minori.

I prossimi dieci o quindici anni vedranno le opportunità tecniche e sociali, portate dal rinascimento sviluppatosi negli ultimi 500 anni, bilanciare le minacce, i conflitti, l’enorme rischio di un Terzo Conflitto Mondiale. Terzo ed ultimo, poichè le guerre successive sarebbero combattute con la clava. Il concetto chiave della nostra celebrazione dell’Outer Space Treaty del 1967, cui 50esimo anniversario ricorre nel 2017, sarà quindi l’espansione pacifica della civiltà nello spazio, tramite il pacifico sviluppo di attività civili. Porteremo le nostre proposte di legislatura spaziale – da sviluppare urgentemente – alle Nazioni Unite, in modo da fornire regole democratiche per attività commerciali ed industriali private nello spazio.

SRI si impegnerà a sviluppare una visione per il prossimo futuro, una visione della vita civile nello spazio, possibile nel presente. Poichè il futuro non può essere fotografato, tale narrativa richiederà la collaborazione di artisti grafici e non solo. Elon Musk ha annunciato il suo Sistema di Trasporto Interplanetario, per condurre passeggeri su Marte ad un prezzo relativamente contenuto entro qualche anno. Jeff Bezos ha parlato a più riprese di un suo piano per migrare l’industria pesante nello spazio, facendo della Terra un magnifico giardino. Jeff Greason sta lavorando per sviluppare attività orbitali sostenute da tecnici umani. Tutti questi grandiosi programmi non sono molto conosciuti dal pubblico in generale. Non sono ancora parte dei programmi educativi delle scuole e delle università. SRI si adopera per far conoscere queste iniziative, ed a sottolinearne l’urgenza, nella società.

Space Renaissance è entrata nella sua fase 2.0, passando dalla mera “propaganda” ad un impegno concreto nella realtà sociale. Saremo aperti e collaborativi, dando spazio a tutte le voci che vorranno intraprendere con noi la strada del rinascimento. Contatteremo molte personalità “rinascimentali”, menti creative che potranno contribuire al nostro obiettivo, se provviste dei giusti mezzi e canali.

Nei prossimi quattro anni, verso il 2020, ci impegnamo a comunicare al grande pubblico quanto sia realmente urgente aprire la frontiera spaziale ad attività civili ed industriali. Supporteremo lo sviluppo di veicoli di lancio a basso costo, promuoveremo il supporto pubblico per le industrie NewSpace, una piattaforma politica per l’industria spaziale, per il solare spaziale, contribuiremo alla legislatura riguardante lo spazio, e promuoveremo una visione “presentista” riguardo alla nostra futura vita nello spazio. Cominceremo a sollecitare governi, agenzie spaziali, e istituzioni internazionali. Proveremo a creare collaborazioni tra tutte le iniziative rinascimentali, senza limitarci alle attività di Space Renaissance. Per raggiungere questo ambizioso progetto, SRI svilupperà un programma su scala globale:

Space Renaissance Tour

Il nostro scopo è portare il messaggio di rinascimento spaziale a tutti e cinque i continenti entro i prossimi due o tre anni. Svilupperemo questo programma mediante eventi e conferenze pubbliche focalizzate su alcuni temi chiave, quali: accelerare lo sviluppo di veicoli di trasporto passeggeri da terra a orbita, promuovendo la presenza e lo sviluppo civile nello spazio come alternativa al conflitto e al rischio di una Terza Guerra Mondiale; celebreremo il 50esimo anniversario dello Outer Space Treaty del 1967, e riaffermeremo il Diritto Umano allo Sviluppo come stabilito dalle Nazioni Unite nel 1986. A guidare un tour di queste proporzioni, inviteremo la vera avanguardia del rinascimento del nostro tempo, le industrie NewSpace che stanno contribuendo attivamente al Rinascimento Spaziale.

Ora, per realizzare quanto sopra, occorre poter contare sull’aiuto di tutte le persone rinascimentali del mondo. Registrandovi come soci di Space Renaissance ci aiuterete a creare un fondo iniziale, da cui attingere per acquisire servizi di qualità e realizzare i nostri più ambiziosi ed urgenti progetti. Abbiamo bisogno del vostro contributo finanziario, delle vostre idee e progetti, ma più di tutto ci serve il vostro attivo e volontario impegno.

Ti invitiamo ad unirti a noi, a prendere parte al Rinascimento

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La participazione di Space Renaissance International al MacArthur 100&CHANGE prize

Set

2016

Non saremo astronauti!

Cari soci, sostenitori ed amici, persone rinascimentali,

come forse già sapete, Space Renaissance International terrà il suo 2° Congresso Mondiale dal 30 Settembre al 2 Ottobre. Il Congresso si svolgerà on-line, tramite chat Skype, 3 ore al giorno a partire dalle 15:00 GMT.

Benchè SRI abbia un grande bisogno di aumentare la propria visibilità pubblica, abbiamo scelto di non tenere un congresso dal vivo questa volta. L’obiettivo principale è quello di aggiornare la nostra analisi e la strategia, e di condividere questa discussione con il più alto numero di uomini e donne rinascimentali, che siamo certi superino in numero i sostenitori di Space Renaissance, in tutto il mondo! I partecipanti possono registrarsi gratuitamente, evitando le spese di viaggio, e potranno commentare e partecipare, anche offline.

Durante i tre giorni del Congresso saranno discusse cinque documenti di tesi, che coprono quelli che secondo noi sono i punti chiave dei prossimi quattro anni, fino al SRI 3° Congresso mondiale, nel 2020.

Il titolo del congresso è “Dall’esplorazione spaziale all’insediamento nello spazio”.

Ai leader mondiali chiediamo di capire che l’umanità necessita urgentemente un cambio di direzione: dall’esplorazione dello spazio allo sviluppo di attività civili nello spazio, trovando modi per creare insediamenti spaziali umani. Un rinascimento globale sta contrastando la crisi globale, producendo trasformazioni sociali, tecnologiche e scientifiche: per vincere, questo rinascimento necessita di espandersi al di fuori del nostro pianeta, diventando un rinascimento spaziale!

La “Tesi 1 – Il nostro impegno per l’Astronautica” è un aggiornamento della nostra analisi sullo stato attuale della civiltà, di fronte alle sfide di sostenere le esigenze e lo sviluppo industriale di sette miliardi e mezzo di di esseri umani, evitando un ulteriore deterioramento dell’ambiente planetario, affrontando le crescenti carenze di materie prime e di fonti energetiche. Confronteremo la storia degli ultimi cinque anni, le previsioni che avevamo fatto durante il 1° Congresso Mondiale di SRI, tenuto via SKYPE nel 2011, soprattutto per quanto riguarda lo sviluppo dell’astronautica civile. Chiediamo: “come possiamo influenzare l’opinione pubblica mondiale, dimostrazndo l’estrema necessità per l’umanità di espandersi oltre i limiti della Terra?” “Quali sono i processi sociali e industriali più promettenti, da sostenere e sviluppare ulteriormente?” Ed anche “Gli scenari fantascientifici che abbiamo amato durante il secolo scorso sono ormai nulla più di un sogno nostalgico, caratterizzato da un romantico sapore vagamente retrò?”

Il termine “Astronauta” probabilmente non si applica ai passeggeri spaziali civili: gli astronauti erano eroi di fantascienza, ed oggi sono militari, accuratamente scelti e preparati per le loro missioni. Quello di cui stiamo parlando è il sogno di prendere un veicolo spaziale come un normale volo aereo, verso la Luna o una città situata in un punto di Lagrange. Durante tali viaggi, non ci aspettiamo di uscire dal veicolo indossando una tuta spaziale, così come non penseremmo proprio di sederci sulle ali di un jumbo jet durante un volo da Milano a New York. Non saremo “astronauti”, nemmeno quando raggiungeremo la nostra destinazione nello spazio, dove per lo più vivremo in ambienti chiusi.

Ma esiste già una narrazione adeguata, che stimoli la curiosità delle persone, e le faccia sentire interessate alla vita nello spazio? Abbiamo bisogno di un nuovo movimento artistico “futurista”? Forse abbiamo ormai avuto abbastanza visioni futuristiche, che hanno sempre rinviato l’espansione umana nello spazio ad un futuro più o meno lontano. Un nuovo movimento artistico è decisamente necessario, ma dovrebbe parlare della nostra vita civile nello spazio ora, più che nel futuro. Un’avanguardia consapevole del fatto che siamo in grave ritardo, da tutti i punti di vista, e non abbiamo più tempo da perdere. Una parola per definire un tale movimento non esiste, ancora. Di solito, i movimenti nascono prima delle definizioni.

I nostri compiti, come persone rinascimentali sveglie e coscienti, sono enormi, e potremmo essere terrorizzati dalla sfida … ma non ci arrenderemo. Guardando il cielo di notte, contemplando la maestosità della Galassia, ci rendiamo conto delle enormi potenzialità che ci attendono là fuori… Guardare il cielo è la nostra forza, le stelle sono la nostra destinazione evolutiva. Come i primi ominidi che si sforzavano di conquistare la posizione eretta, ci sforziamo di pensare noi stessi tra le stelle, in un ambiente a tre dimensioni, senza limiti in ogni direzione e grado della sfera spaziale.

La “Tesi 2 – Spazio per la pace” discute l’aumento dei conflitti che costituiscono la più grande minaccia per il futuro della civiltà globalizzata. Le cause di questi conflitti sono numerose, ma perlopiù hanno a che fare con il controllo sulle risorse naturali e sulle popolazioni che vivono nelle regioni contese, da parte di interessi finanziari e geopolitici. Qualsiasi grande guerra che si possa verificare nei prossimi anni avrebbe conseguenze imprevedibili. In alternativa al precipitaredi una guerra mondiale, proponiamo un programma di sviluppo spaziale civile, che espanda le attività umane nello spazio geo-lunare, come unica contromisura valida per mitigare il rischio di un conflitto globale e di un’implosione della civiltà. Questo tema sarà parte fondamentale del nostro programma dei prossimi quattro anni, ed avrà un posto primario in tutte le nostre manifestazioni pubbliche.

La “Tesi 3 – Costruire Space Renaissance” definisce il nostro programma per i prossimi 4 anni, compresa un’iniziativa primaria che toccherà i cinque continenti, portando la nostra proposta di rinascimento spaziale in tutto il mondo, esercitando pressione sui governi, collaborando con le agenzie spaziali, cercando di riprodurre l’esperienza esemplare di SpaceX a tutto il comparto industriale definito “NewSpace”. Svilupperemo inoltre le nostre proposte in materia di legge spaziale, nel contesto del 50° anniversario dello Space Threaty – il trattato sui principi che governano le attività degli Stati nell’esplorazione e nell’uso dello spazio esterno, inclusi la Luna e Altro Corpi celesti – che è entrato in vigore nell’ottobre del 1967 e fornisce il quadro di base in materia di diritto spaziale internazionale.

La “Tesi 4 – Una nuova strategia di comunicazione” definisce il metodo mediante il quale pensiamo di moltiplicare la nostra proiezione esterna, informando un numero crescente di persone delle nostre proposte e iniziative, ed incoraggiandoli ad iscriversi a Space Renaissance ed a lavorare con noi, per svegliare le altre persone rinascimentali.

La “Tesi 5 – Space Renaissance Academy” descrive ed imposta il nostro programma di formazione, che nella sua prima fase vedrà lo sviluppo di webinar (presto disponibili on-line).

Si prega di registrarsi per partecipare al congresso, se si vuole essere sicuri che sarà parte della chat di Skype.

La registrazione è gratuita, richiede solo pochi secondi, e ci permetterà di ottimizzare il processo organizzativo.

Siete inoltre invitati a vedere i documenti tesi, ed a proporre un vostro documento o emendamenti aalle tesi.

Un modulo online è disponibile per l’upload delle vostre proposte al Congresso.

Pr aggiungere qualsiasi contributo / proposte di modifica ai documenti tesi, si prega di seguire la seguente procedura:

leggi i documenti di tesi (link sopra riportato)
identifica a quali documenti di Tesi si applica la tua proposta
se desideri inviare un documento, utilizza questo template.
carica il tuo testo o documento, in lingua Inglese, qui.

Space Renaissance ha bisogno di tutti gli uomini e le donne rinascimentali! Se pensi che quello che facciamo sia utile Partecipa al rinascimento spaziale!

Scarica la versione pdf di questo articolo.

Lug

2016

Additive manufacturing: un’alternativa ai razzi riutilizzabili?

Additive manufacturing: un’alternativa ai razzi riutilizzabili?

di Adriano V. Autino

Come promesso, ecco un breve resoconto, ed alcune considerazioni, sul workshop Additive Manufacturing, organizzato dall’ASI, dal 20 al 22 Luglio, nell’auditorium della sede di Tor Vergata a Roma. L’iniziativa, che ha visto fortemente impegnati Roberto Formaro (capo della Technology and Engineering Division dell’ASI), Danilo Rubini ed il loro staff, è stata decisamente un successo, ed ha visto la presenza, nei tre giorni, di più di trecento partecipanti, in grande maggioranza appartenenti al settore industriale ed al mondo accademico. Queste note sono scritte di getto, appena rientrato da Roma, spero mi perdonerete qualche omissione o imprecisione, cui magari qualche collega potrà rimediare, postando nei forum.

Complessivamente hanno preso la parola una cinquantina di oratori, di cui il 60% rappresentanti realtà industriali o di ricerca tecnologica, il 30% università, il 10% enti di ricerca. Tra le università molto nutrita la presenza del Politecnico di Milano e dell’Università Tor Vergata. Mi ha un po’ sorpreso la più limitata (benchè di notevole livello) partecipazione del Politecnico di Torino, soprattutto se consideriamo la cospicua presenza al workshop di aziende torinesi.

Pensavate possibile, nel contesto di questa crisi che sembra non finire mai, che potesse esistere un settore industriale, anche nel nostro paese, che cresce a due cifre? Bene, questo settore esiste, e si chiama additive manufacturing o, per dirla in italiano, fabbricazione additiva.

Tommaso Ghidini – ESA

Durante il workshop i protagonisti del settore si sono visti in faccia, senza nascondere una certa sorpresa, nel constatare che in molti casi si sta ormai parlando di vera produzione, e non solo di prototipazione, e che componenti stampati in 3D stanno già volando. Fortemente raccomandata da parte dall’ESA, presente al workshop con Tommaso Ghidini, capo della sezione Materials Technology, si è parlato molto di standardizzazione e certificazione dei processi, passo fondamentale per l’utilizzabilità in sicurezza dei prodotti.

Si veda anche, di Tommaso Ghidini, questa bella conferenza TED sul 3d printing spaziale. Nella prima parte si mostra, tra l’altro, la sezione di muro lunare stampata in 3d da D-SHAPE (Enrico Dini).

Enrico Dini, nella sua presentazione al work-shop, mostra la tecnica di stampa 3d, mediante il grande plotter che “scrive” il legante chimico sugli strati di simulante della regolite lunare. Un altro tema molto dibattuto, nelle sessioni dedicate alle domande, quello del necessario coordi-namento tra università ed industria, che ASI sollecita fortemente, e per il quale intende sviluppare un centro di riferimento dedicato, che funga da stimolo e motore di comunicazione e collaborazione.

Un momento della presentazione di Enrico Dini, D-SHAPE.

Ovviamente, mi sentirei di aggiungere, una simile struttura, più che necessaria, potrà raggiungere gli obiettivi prefissati solo se saprà dotarsi di un setup analitico, capace di analizzare i punti di eccellenza di ogni azienda, ed andare oltre la logica dello “sportello”, muovendosi attivamente e continuativamente sia verso le aziende che verso le università. Fa ben sperare, da questo punto di vista, la positiva serie di incontri con le aziende che già vediamo in atto, da parte dell’agenzia.

Additive Manufacturing: una scheda tecnica veloce e non esaustiva

Qualche nota informativa è d’obbligo, poichè non tutti siamo esperti di tecniche produttive industriali. È abbastanza semplice. Le tecnologie tradizionali di fabbricazione meccanica si dicono sottrattive, perchè perlopiù lavorano i metalli per sottrazione di materiale: da un tondino, o da un pezzo squadrato, viene eliminato il materiale superfluo, mediante ad esempio la tornitura o la fresatura, supportate da tecniche CAD/CAM. Mi perdonino gli esperti delle tecnologie di lavorazione meccaniche per l’estrema semplificazione, ma è tanto per dare un’idea.

La fabbricazione additiva, comunemente conosciuta anche come stampa 3D, opera al contrario, aggiungendo materiale dove serve, per mezzo di stratificazioni successive, modellate seguendo un disegno a computer (CAD/CAM). I materiali di partenza sono polveri metalliche o di altra natura, che possono essere opportunamente mescolate ad additivi, per ottenere leghe e materiali compositi. Le polveri vengono fuse mediante laser o altre metodologie comunque basate sulla concentrazione di calore, seguendo il profilo del modello elettronico. La stampa 3D viene anche utilizzata per creare oggetti a partire da polimeri o leghe polimeriche.

L’additive manufacturing di precisione si articola in alcune sotto-tecnologie. Mi sia consentito di limitarmi qui ad elencare quelle che sono riuscito a captare: EBM (Electron Beam Melting), DMLS (Direct Metal Laser Sintering), SLM (Selective Laser Melting), SLS (Sinterizzazione Laser Selettiva), LBW (Laser Beam Welding), FDM (Fused deposition modeling).

La stampa 3d a larga scala, presentata dal suo inventore Enrico Dini (D-SHAPE), utilizza sabbie combinate con leganti chimici, per ottenere un composto simile alla roccia, per la costruzione di strutture abitative ed elementi di varia natura, comprese barriere coralline artificiali, per la ripopolazione di fondali marini. Fin dal 2010 tale tecnologia viene sperimentata, in ambito ESA, anche nella prospettiva di “stampare” moduli abitativi sulla superficie lunare, utilizzando la regolite come materiale base di costruzione (si vedano anche i famosi video dell’architetto Norman Foster, uno dei partner del team D-SHAPE).

Come è stato ampiamente discusso durante il workshop, si tratta di tecnologie destinate a cambiare radicalmente il modo di produzione industriale, o forse si potrebbe dire ad incarnare concretamente il modo di produzione post-industriale, se per produzione industriale si intende la fabbrica tayloristica seriale, anche nelle sue versioni più moderne, le isole robotiche. Ovviamente le catene produttive seriali continueranno ad esistere, per le grandi produzioni di massa. Ma l’aspetto importante è che sembra essere finito, o almeno significativamente ridimensionato, il paradigma delle economie di scala “più grande il volume più basso il costo di produzione”. Le stampanti 3D permettono infatti di abbassare drasticamente i costi di produzione anche per piccole o piccolissime serie.

I vantaggi della produzione additiva, rispetto alla sottrattiva, sono moltissimi e, come è stato rilevato nel corso del workshop, non sono ancora stati scoperti tutti.
Ecco, alla rinfusa, quelli che ho potuto catturare dalle slide mostrate dai partecipanti al workshop.

Con l’additive manufacturing si possono ottenere geometrie e proprietà strutturali che sarebbero impossibili da raggiungere con i processi tradizionali. È possibile ottenere parti di elevatissima complessità geometrica. Viene inoltre enormemente ampliata la possibilità di personalizzazione della produzione, anche per bassi volumi. La stampa 3D permette una diminuzione drastica del numero di parti che compongono un oggetto, se non, in molti casi, la produzione in blocco unico. I tempi di prototipazione e produzione sono molto inferiori, rispetto alle tecniche tradizionali. Il prodotto finito presenta molta maggiore solidità, resistenza e compattezza, grazie alla sostanziale assenza di stress meccanico, che nelle lavorazioni classiche si deve a processi “violenti”, come ad esempio la tornitura, la fresatura, la piegatura. Si ha inoltre un sostanziale alleggerimento dei pezzi prodotti.

Ultimo, ma non per importanza, l’additive manufacturing si presenta decisamente come tecnologia “verde”, o se preferite, sostenibile. Il risparmio di materiale e la riduzione degli sprechi sono enormi, se si pensa che le polveri non utilizzate dal processo non vengono in alcun modo rovinate nè modificate, quindi possono essere reimmesse nel processo per un numero elevatissimo di cicli. Allo stesso tempo si ha una drastica riduzione dell’inquinamento ambientale, sia dal processo di fabbricazione, sia dalla massiccia riduzione delle attività di trasporto nei vettori logistici, sia dal risparmio di materiale. Rispetto alla fonderia classica, si ha minore impiego di energia, e nessuna produzione di sostanze tossiche (diossine, ecc..).

La meccanica non è più “meccanica”

Come osservato da diversi oratori del workshop, ed in particolare dal prof. Quadrini, dell’Università Tor Vergata, le forme degli oggetti sviluppati mediante AM si discostano decisamente dalle forme, squadrate o rotonde, dei prodotti meccanici tradizionali, per avvicinarsi alle forme della natura: le ossa, gli alberi, le conchiglie. Mediante opportuno studio delle caratteristiche strutturali di certe forme naturali sarà quindi anche possibile ottenere componenti stampati in 3d con caratteristiche di robustezza e flessibilità paragonabili. Per chi possiede sensibilità artistica, le forme stampate in 3d sono decisamente intriganti, e non è difficile immaginare una stagione che potrà ispirare gli artisti almeno quanto lo fece il binomio futurismo-meccanica nei confronti dei grandi movimenti artistici del secolo scorso.

Dimentichiamo termini come travi, staffe, pilastri, in favore di parole un po’ inquietanti, perchè risuonano con la nostra stessa biologia, come ad esempio la trabecola, che lasciano intravedere forse future contaminazioni tra scienza medica ed ingegneria meccanica, e non solo su terreni di incontro ovvi, quali la robotica e la cibernetica.

L’AM e lo sviluppo spaziale

Fin qui, si è parlato di una nuova tecnologia, certamente rivoluzionaria e decisamente rinascimentale, ma altrettanto decisamente terrestre. L’additive manufacturing, è stato ancora il prof. Quadrini ad osservarlo, lavora per stratificazione, in verticale, grazie alla forza di gravità. È quindi fortemente limitata, almeno per ora, ad applicazioni terrestri. Solamente in pochi casi (Loredana Santo dell’Univ. Tor Vergata, Maurizio Romeo di BEAMIT), si è parlato di tecniche di stampa 3d in condizioni di microgravità, sperimentanbili a bordo della ISS.

Perchè, quindi, il forte interesse dell’ESA e dell’ASI per questa tecnologia? In primo luogo, non dobbiamo dimenticarlo, il focus principale delle agenzie restano, almeno per ora, le attività satellitari, per quanto il clima stia fortemente cambiando, come testimoniato dal forte interesse manifestato dall’ESA per la Luna, dopo l’insediamento del nuovo Direttore generale Johann-Dietrich Wörner, e dallo stesso discorso tenuto dal prof. Roberto Battiston, presidente dell’ASI, in chiusura del workshop. Aspettiamo con ansia che questo promettente indirizzo si traduca in gare concrete, nel database EMIT, ma è già molto importante che l’ESA abbia dato inizio ad un grande outreach mediatico, su programmi di reale espansione.

La produzione di componenti per mezzo di tecniche AM è già iniziata, ed in campo aeronautico componenti stampati in 3d ormai volano già da qualche tempo. In campo spaziale Space X già utilizza valvole stampate in 3d sui Falcon, mentre il motore Super-Draco si avvale di una camera di combustione interamente stampata in 3d. Le tecnologie additive, nello scenario attuale, promettono una significativa riduzione dei costi di lancio in tutte le componenti: dai lanciatori, che costeranno molto meno, ai carichi paganti (satelliti). Il tutto potrà essere disegnato, protipato e prodotto in tempi ridotti di almeno un ordine di grandezza, mediante tecnologie additive, peserà meno, costerà meno, tendenzialmente riducendo anche lo stringente requisito di elevatissima affidabilità dei componenti spaziali. Quando le missioni costavano un miliardo, era inevitabile insistere su tecnologie più che consolidate, a scapito dell’innovazione. Come fortemente sottolineto da Mauro Varetti, CEO dell’aggressiva startup torinese 3D-NT, le tecniche additive, abbattendo i costi, apriranno il settore aerospaziale alla sperimentazione, senza venir meno ai requisiti di affidabilità, in particolare quando le missioni includono esseri umani. Tutto questo, ovviamente, non sarebbe forse nemmeno immaginabile, se Elon Musk non avesse abbattuto il costo dei lanci dallo standard dei 900 milioni, mantenuto — cartellisticamente — dalla United Launch Alliance per tanti anni, a 60 milioni, anche prima dell’avvento dei razzi interamente riutilizzabili. E, quando il processo di riutilizzo sarà consolidato, il costo di lancio si attesterà intorno ai 500 mila dollari.

Le potenzialità dell’additive manufacturing, per lo sviluppo dell’astronautica civile

Le potenzialità dell’AM sono ancora maggiori. Tendenzialmente la messa in orbita di satelliti potrebbe ridursi quasi a zero, almeno per la componente del lancio da terra.
Immaginiamo una serie di officine orbitali, che utilizzano materie prime lunari ed asteroidee, ridotte in polvere mediante impianti industriali, insediati ai poli lunari o nei punti di Lagrange. I disegni delle parti dei satelliti (o altro), potranno essere trasmessi da Terra: saranno le fabbriche 3D orbitali a produrli. I tecnici astronauti li assembleranno e, mediante opportuni veicoli interorbitali, li collocheranno a destinazione, prendendosi poi cura della manutenzione e del decommissioning, al termine del ciclo di vita. Sarà l’infrastruttura industriale spaziale a produrre, in prospettiva usando risorse extraterrestri. I satelliti potranno inoltre alleggerirsi dei sofisticati automatismi (molto costosi perchè devono sopravvivere al forte stress da vibrazione del lancio), oggi preposti al dispiegamento delle antenne e dei pannelli solari. Ovviamente, non appena gli imprenditori cominceranno a popolare lo spazio geolunare, insieme ai ricercatori, agli inventori ed ai tecnici, l’attività industriale non si limiterà ai componenti satellitari, ma si estenderà a tutti i settori che sostengono la civiltà terrestre, e probabilmente molto altro, che fiorirà nella mente umana appena questa si troverà a pensare — in 3d! — fuori dal pozzo gravitazionale terrestre.

Il Presidente dell’ASI Prof. Roberto Battiston, in chiusura del workshop, ha voluto raccogliere, in un certo modo, la sfida di Space X e della NASA. Ha infatti ipotizzato che, grazie all’enorme riduzione del costo dei motori a razzo dovuta alle tecnologie additive, i razzi spendibili possano addirittura in futuro rivelarsi più convenienti, rispetto a quelli riutilizzabili. Quello che è certo è che potenti forze rinascimentali sono ormai lanciate: i razzi riutilizzabili di Space X, e le tecnologie di fabbricazione additiva. Entrambe queste forze stanno abbattando il muro, che sembrava invalicabile fino a poco tempo fa, dell’elevato costo del trasporto da terra all’orbita bassa. E questo, da qualsiasi parte lo si guardi, aprirà la frontiera alta a molte iniziative private imprenditoriali, di tipo industriale, turistico, di servizio.
Attività civili, astronautica civile, lo sviluppo della quale è una conditio sine qua non, per completare il rinascimento iniziato nel 1500!

Roberto Battiston – ASI