Una generazione nuova di navi senza equipaggio potrebbe tenere gli umani fuori pericolo, e questa possibilità non è il loro unico potenziale vantaggio.
Con navi robot senza equipaggi, gli spedizionieri potrebbero risparmiare denaro. Quello normalmente speso per gli stipendi, tenere le barche lontano dalla costa più a lungo e, senza sprecare spazio sugli alloggi, provare progetti più efficienti con maggiore capienza e con meno inquinamento.
Si prevede che il mercato delle spedizioni autonome crescerà dai 90 miliardi di dollari odierni a oltre 130 miliardi di dollari entro il 2030. Ma la tecnologia delle navi robot rimane nelle sue fasi iniziali, in particolare per le grandi navi progettate per affrontare l’oceano aperto, il che significa che i test sono ancora fondamentali.
Quest’anno due progetti molto diversi scommetteranno su viaggi marittimi automatizzati.
Ocean Infinity, una società di esplorazione dei fondali marini con sede ad Austin, in Texas, e Fareham, in Inghilterra, sono pioniere nell’uso di grandi navi da ricognizione a bordo di una flotta che si chiama Armada.
Entro la fine del 2020 le loro 15 navi commerciali a grandezza naturale, che vanno da 21 a 36 metri di lunghezza, inizieranno a mappare il terreno sottomarino. Ispezioneranno le infrastrutture sottomarine, come le telecomunicazioni e i cavi dei parchi eolici, nonché i gasdotti di petrolio e gas.
Nel mentre la ProMare (società di ricerca ed esplorazione marittima senza fini di lucro) ed IBM stanno collaborando per inviare un trimarano completamente autonomo di 15 metri attraverso l’Atlantico a settembre.
L’imbarcazione, soprannominata Mayflower Autonomous Ship (MAS), ripercorrerà approssimativamente il viaggio del 1620 dell’originale Mayflower da Plymouth, in Inghilterra, a Plymouth, in Massachussets. Sarà un viaggio che metterà una nave autonoma contro mari potenzialmente tempestosi.
I due test mettono alla prova diversi gradi di autonomia. Nel caso di Armada, ogni nave richiederà comunque che gli umani rimangano nei paraggi. Nel piano del Mayflower, le persone non saranno (si spera) necessarie.
Robot remoti
Il lavoro di ispezione marittima offshore è attualmente svolto da navi con equipaggio, che vanno da piccole imbarcazioni a navi di quasi 80 metri. Raccolgono dati usando radar, sonar e sensori ottici o con veicoli subacquei a distanza (ROV).
Le imbarcazioni da ricognizione in genere si spostano avanti e indietro su un’area prestabilita per creare un’immagine del fondale marino o della sua composizione geologica.
Ma niente equipaggio
Ocean Infinity vuole scansionare queste regioni allo stesso modo, ma senza equipaggi. Prevede inoltre di impiegare navi Armada in coppia o in gruppo invece di operare da soli come fanno normalmente le navi da ricognizione con equipaggio.
In questo modo, afferma Dan Hook, amministratore delegato del progetto di Ocean Infinity, “possiamo coprire l’area più rapidamente e passare a quella successiva”.
Per eseguire queste scansioni, le navi Armada possono distribuire una varietà di canali utili, inclusi ROV sottomarini in grado di raccogliere dati acustici e visivi fino a una profondità di oltre 6000 metri.
Autonoma, ma non troppo
L’Armada non eseguirà questi compiti da sola. I marinai nelle stazioni di controllo a terra (nella contea dell’Hampshire in Inghilterra o ad Austin, in Texas) supervisioneranno le navi 24 ore su 24, 7 giorni su 7. In tal senso saranno più simili a droni pilotati a distanza che a navi veramente autonome, ma ancora con un numero di persone molto inferiore rispetto a una nave con equipaggio completo.
Il sistema farà affidamento su comunicazioni satellitari, collegamenti dati e telecamere di bordo, nonché su piani di missione preprogrammati.
L’Organizzazione marittima internazionale delle Nazioni Unite, che sta conducendo un proprio esercizio di pratica per le future spedizioni autonome entro la fine dell’anno, considera le navi dell’Armada come navi “autonome supervisionate” invece di quelle completamente indipendenti. Oltre alla supervisione in mare, Ocean Infinity prevede che le navi richiederanno piloti umani a bordo per entrare e uscire dai porti quando la flotta parte e ritorna a terra.
Il sistema è pronto per una sperimentazione iniziale, con le prime 10 navi robot Armada che inizieranno a visitare diversi porti europei e dell’Africa occidentale entro la fine dell’anno, dice Hook. Questa prova offre anche a Ocean Infinity la possibilità di valutare il livello di sicurezza richiesto dalla sua flotta.
Per proteggere i suoi collegamenti di comunicazione, la società ha investito nella sicurezza informatica marittima, nonché in sistemi di rilevamento aggiuntivi per monitorare le intrusioni informatiche, afferma Hook.
Navi anti pirata (informatico e non)
Sebbene i pirati non siano comuni nelle acque europee, Ocean Infinity ha anche fatto concessioni alla sicurezza fisica. Le navi hanno portelli con serratura e lati inclinati che rendono difficile l’accesso al loro ponte. Un sistema automatizzato chiamato “autocoscienza delle navi” fa sì che le navi Armada evitino imbarcazioni sconosciute. “Abbiamo una modalità in cui il veicolo rimarrà lontano da qualsiasi oggetto”, spiega Hook. “Quindi la nave può essere programmata per allontanarsi dall’attività di eventuale pirateria.”
Mayflower, il mare in solitaria
A settembre il Mayflower, una nave senza equipaggio alimentata da una combinazione di energia solare, gasolio e vele, lascerà l’Inghilterra per il Massachusetts.
“Pensavo che avremmo dovuto prendere ispirazione della partenza dei pellegrini da Plymouth e parlare ai prossimi 400 anni dell’impresa marittima”, afferma Brett Phaneuf, membro del consiglio di amministrazione di ProMare.
Questa visione del futuro automatizzato delle navi robot oceaniche non dipende dai controllori umani, afferma Rob High, Chief Technology Officer di IBM Edge Computing. Il Mayflower Autonomous Ship (MAS per gli amici) prenderà le proprie decisioni indipendentemente dall’input umano, navigando autonomamente con un sistema di intelligenza artificiale sviluppato da IBM chiamato AI Captain.
Un capitano artificiale
Sebbene la nave disponga di connettività satellitare per gran parte del suo viaggio, consentendo alle persone di effettuare il check-in, si affiderà interamente al Capitano AI quando attraverserà zone senza collegamenti di comunicazione. Il sistema impiega sensori di bordo, tra cui radar, LIDAR e telecamere, nonché un programma di localizzazione satellitare basato sul satellite.
AI Captain utilizza questi input per rilevare l’ambiente circostante e li confronta con un database di oltre un milione di immagini nautiche. Si basa su queste informazioni, insieme alle norme marittime standard e alle condizioni del mare, per generare una mappa dei rischi. Questo strumento consente al capitano robot di determinare il modo migliore per reagire a ostacoli, condizioni meteorologiche e traffico. Se necessario, può far cambiare rotta, velocità o potenza alla barca.
Nonostante la tecnologia alla base, il MAS affronta molti ostacoli nel suo viaggio di due o tre settimane.
Phaneuf riconosce che il successo della Mayflower, e in generale della navi robot non è garantito al 100%. “Tutti nel progetto si innervosiscono quando mi viene posta questa domanda”, scherza. “Dico loro che nemmeno i pellegrini che salparono da Plymouth 400 anni fa erano sicuri che ce l’avrebbero fatta “.