Giovedì 11 gennaio 2018 oltre 400 studenti delle scuole superiori di tutto il mondo si sono sfidati in un’agguerrita competizione per rivendicare il podio del campionato “Zero Robotics 2017”, programmando dei satelliti robotici a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Gli astronauti hanno supervisionato i robot nel corso della “gara finale ISS”.

Dopo tre mesi di competizione tramite simulazioni online, quattordici alleanze internazionali si sono sfidate in diverse partite eliminatorie per determinare l’alleanza “campione internazionale Zero Robotics 2017”. Ogni alleanza era composta da tre scuole superiori, che hanno unito le forze fin da novembre, per scrivere i migliori programmi in grado di comandare i satelliti SPHERES (http://ssl.mit.edu/spheres).

L’alleanza formata dal Liceo Da Vinci di Treviso, scuola leader, dalla Stuyvesant High School New York e dalla Princeton International School of Mathematics and Science di Princeton, ha trascinato gli studenti del Liceo, gli Space Lions, alla vittoria. Il primo gradino del podio è stato condiviso, ex-equo, con l’alleanza formata dall’Hilton Head Island High School di Head Island, USA, scuola leader, dall’ITIS Pininfarina di Moncalieri e dall’ITIS "G. Galilei" di Livorno.

La squadra degli Space Lions era formata da Lorenzo Botter, Paolo Buso, Filippo Casarin, Riccardo Dall'Acqua, Federico De Rocco, Luca Fabbian, Maksim Kovalkov, Matteo Lauriola, Mariam Mansour, Mattia Mattarollo, Antonio Napolitano, Gabriele Saracco, Giosué Sardo Infirri, Matteo Secco, Andrea Ziggiotti.

Gli studenti si sono riuniti, per questo evento finale, in tre sedi mondiali: al MIT a Boston, Massachusetts, Stati Uniti, al Politecnico di Torino, in Italia, o alla Abercrombie Business School dell'Università di Sydney, in Australia, per vedere il loro programma testato a bordo della ISS dal vivo, con trasmissione in diretta dallo spazio. Le tre sedi erano tutte collegate all’ISS tramite teleconferenza. Gli astronauti attualmente a bordo dell’ISS, il russo Alexander Misurkin e lo statunitense Joe Acaba, hanno gestito la gara eseguendo sui satelliti robot il software ideato dagli studenti.

Zero Robotics è una competizione di programmazione in cui agli studenti viene presentata una sfida ("il gioco"). Due squadre competono contemporaneamente per ottenere le migliori prestazioni nel gioco. I team scrivono tutto il loro codice tramite il sito web Zero Robotics, che rende disponibile un simulatore ad alta fedeltà dei satelliti SPHERES. Utilizzando lo stesso sito web, gli studenti vedono risultati delle loro simulazioni. La competizione ricorda da vicino il modo in cui il software è scritto per veicoli spaziali, richiedendo agli studenti di scrivere codice che controlla la posizione e il puntamento del satellite, comunica con altri satelliti e interpreta i suoi sensori per determinare cosa fare dopo. Tutti questi compiti sono fatti autonomamente - una volta che gli studenti scrivono il loro codice, non possono modificarlo per quella "esecuzione"; nel caso delle Finali ISS il codice non può essere modificato, proprio come nel vero veicolo spaziale!

Il gioco di quest'anno, chiamato LIFE-SPHERES, era legato al successo della missione Cassini e ruotava attorno all'idea che i satelliti SPHERES avessero raggiunto "Encelado" (una luna di Saturno). Gli studenti avevano il compito di perforare campioni di ghiaccio dal polo sud della luna in cerca di vita e di restituire i campioni a una stazione base per l'analisi. L'obiettivo del gioco era quello di trovare e raccogliere la maggior parte dei campioni con la più ricca concentrazione di microrganismi.

Al fine di essere vittoriosi, tuttavia, gli studenti dovevano fare attenzione a evitare il contatto con la topografia irregolare della superficie ghiacciata e dovevano altresì essere attenti che al di sotto della superficie del polo sud di Encelado esistono grandi quantità di gas ad alta pressione, quindi la perforazione aveva il potenziale di attivazione di potenti geyser che potevano spingere i satelliti fuori rotta e causare la perdita dei campioni raccolti.

I satelliti SPHERES sono utilizzati da MIT, NASA, DARPA e altri ricercatori per testare manovre per veicoli spaziali che eseguono rendezvous e docking autonomi. I tre satelliti volano all'interno della cabina della stazione autonomamente, ma sotto la supervisione di un astronauta. Ciascuna SPHERE è autonoma, con apparecchiature di potenza, propulsione, informatica e navigazione.

Il torneo Zero Robotics High School 2017 è sponsorizzato da NASA, CASIS, ESA, Roscosmos e University of Sydney Australia e portato a termine dal MIT Space Systems Laboratory e dai partner Innovation Learning Center e Aurora Flight Sciences. Partner italiani sono il MIUR, il Politecnico di Torino e l’Università di Padova.

Rendendo disponibili le risorse del programma spaziale agli studenti delle scuole superiori, Zero Robotics è un torneo progettato per ispirare futuri scienziati e ingegneri. Gli studenti hanno l'opportunità di spingere ai limiti le proprie capacità e di sviluppare competenze in scienze, tecnologia, ingegneria e matematica (le famigerate STEM).

Nell’immagine che segue la squadra del Liceo Da Vinci:

 

Nell’immagine che segue gli astronauti Alexander Misurkin e Joe Acaba in una fase della gara:

Nell’immagine che segue la squadra del Liceo Da Vinci dopo la premiazione, con il prof. Enrico Lorenzini dell’Università di Padova:

 

Nell’immagine che segue il banner della manifestazione:


 

Infine il manifesto dell’evento ISS Final:

 

Il sito della competizione è raggiungibile all’URL: http://zerorobotics.mit.edu/

Per l’Italia l’ente coordinatore della complessa e affascinante manifestazione è il Politecnico di Torino.