Tecnologia
Le prossime navi autonome teleguidate
L’automazione dei trasporti interessa già da almeno una decina d’anni anche il settore marittimo, sia passeggeri che commerciale.
di Alexander Virgili
La probabile data della prossima rivoluzione del trasporto marittimo potrebbe essere il 2028, così sostengono gli operatori del settore navale quali l’EMSA (European Maritime Safety Agency) e la Confederation of European Shipmasters Associations (CESMA). Di cosa si tratta? Dello sviluppo e messa in servizio di navi senza equipaggio, anche dette MASS (maritime autonomous surface ships), una tecnologia alla quale si sta lavorando da anni e che nei prossimi anni potrebbe vedere la concreta realizzazione. Le multinazionali delle tecnologie dell’informazione e della comunicazione, così come le case automobilistiche non sono i soli soggetti a interessarsi allo sviluppo di mezzi autonomi, che possano spostarsi da un punto all’altro del pianeta senza presenza umana a bordo. L’automazione dei trasporti interessa infatti già da almeno una decina d’anni anche il settore marittimo, sia passeggeri che commerciale.
L’idea che una nave solchi gli oceani in completa autonomia oramai non è più un traguardo lontano, entro la fine del decennio si vedranno in azione i primi giganti del mare senza equipaggio, comandati in larga parte da computer controllati da stazioni a terra. La spinta tecnologica è irreversibile, non si può fermare, se tra pochi anni si cominceranno a vedere le prime navi, seguirà, probabilmente, una crescente diffusione in giro per il mondo. Le navi “unmanned”, cioè senza equipaggio, entreranno in servizio prima lungo rotte costiere, successivamente arriveranno anche le rotte oceaniche di lungo percorso. La principale particolarità di queste unità sarà, ovviamente, quella di avere poche persone a bordo, con costi di personale inferiori, meno spazi per gli equipaggi e più volume a disposizione per il carico. Oppure, anche navi più piccole, che faranno spola lungo rotte ad alto traffico, totalmente teleguidate.
Senza o con poco personale a bordo i temi critici da affrontare non mancano: dall’addestramento per chi avrà il compito di ‘guidare’ le navi da remoto alla gestione delle emergenze a bordo senza equipaggio sul posto pronto a intervenire, senza trascurare la cybersecurity per evitare intrusioni nelle comunicazioni e controlli. Inevitabilmente dovrà essere la tecnologia a prevenire e, se necessario, a intervenire per risolvere ogni problema che possa emergere quando la nave si trova al largo. A parte ciò, tutto il contesto rappresentato dalle normative internazionali e nazionali è attualmente ancora da definire, ma si stima che nel corso del prossimo decennio prenderà concretamente forma, ai vari livelli nazionali e internazionali. Si sta già lavorando anche per elaborare, implementare e mettere a disposizione delle nazioni interessate delle linee guida utili a legiferare e normare la presenza delle navi del futuro. Secondo gli operatori del settore si può dire che il ruolo del comandante si stia spostando dal mare a terra: se fino al 2010 ogni potere decisionale sulla conduzione delle navi era in capo al comandante, già da quell’anno il bordo ha iniziato ad agire in coordinamento con lo staff di terra, mentre nel 2030 l’operatività delle navi sarà quasi del tutto gestita in remoto, almeno per le unità di nuova costruzione. Il RINA ha già certificato un primo mezzo unmanned, frutto di un progetto ribattezzato Sand, una imbarcazione senza equipaggio lunga 16 metri e in grado di navigare fino a 36 nodi di velocità. L’aspetto delle navi senza equipaggio sarà molto diverso dalle navi a cui siamo abituati, anzitutto perché è stato possibile eliminare tutti gli spazi tradizionalmente riservati alle cabine e alle aree pubbliche. Una prima presenza in Europa di queste nuove navi è la Yara Birkeland, già entrata in servizio in Norvegia, costruita dal Vard Group, società appartenente al gruppo italiano Fincantieri, tra le maggiori società mondiali del settore cantieristico.
Il mercantile, a zero emissioni, ha avviato le operazioni commerciali con equipaggio a bordo dal 2022, per un periodo di due anni, per testare la tecnologia e sperimentare la completa autonomia della nave portacontainer e la sua propulsione elettrica. La nave è gestita dal centro operativo e di monitoraggio di Massterlys a Horten. L’automazione del trasporto navale consentirà agli armatori un notevole risparmio nell’allestimento delle navi: gli spazi dedicati al personale non sarebbero più necessari, così come tutti i relativi dispositivi di sicurezza, ciò a tutto vantaggio della capacità di carico, della riduzione dei consumi e della semplificazione strutturale dei vascelli. Questa evoluzione non è arrivata all’improvviso, già oggi buona parte della navigazione delle moderne navi è affidata ai computer e l’intervento umano è ridotto al minimo. L’obiettivo dei progettisti è ora quello di rendere le navi completamente autonome e in grado di andare da un porto all’altro senza bisogno dell’intervento umano.
La costruzione di navi robot è solo una parte della trasformazione, infatti, occorre una rete di comunicazione che permetta in ogni momento di seguirne rotta e velocità e che consenta di intervenire tempestivamente da remoto in caso di guasti o imprevisti, modificando i parametri di navigazione. Tale infrastruttura si baserà molto probabilmente sia su una rete di satelliti, che su postazioni di terra e su sensori nei mari, in grado di tenere costantemente sotto controllo le condizioni del mare e del meteo. Varie prove sono già in corso, in Finlandia un gruppo di aziende, università, ed enti di ricerca, guidato da Rolls Royce, ha avviato il progetto AAWA (Advanced Autonomous Waterborne Applications) che sta testando un prototipo di questi sistemi di comunicazione. Anche l’Unione Europea si sta muovendo, con il Progetto MUNIN – Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks – è un progetto di ricerca collaborativa, cofinanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del Settimo Programma Quadro. Il progetto MUNIN partendo dalla considerazione che in alcune aree del globo le comunicazioni satellitari sono meno disponibili e che i costi di comunicazione sarebbero troppo alti, propone una ipotesi di navi gestite in gran parte autonomamente dai sistemi di bordo ma monitorate e controllate da un operatore a terra. Quindi a bordo prevede un miglioramento e potenziamento dei sensori e dei sistemi di navigazione esistenti, un sistema di navigazione autonomo ma dotato di flessibilità per imprevisti rischi di collisione o eventi meteorologici avversi, miglioramento del sistema autonomo di controllo dei motori e dei guasti. Invece, a terra, un centro di controllo a monitoraggio continuo che verifichi il funzionamento generale, la rotta, eventuali imprevisti anche tecnici, e un team della Situation Room del Centro di controllo a terra che possa assumere il controllo remoto diretto di un’imbarcazione in determinate situazioni tramite una replica a terra del ponte della nave senza equipaggio, compreso un sistema di supporto alla manovra remota che garantisca un’adeguata consapevolezza della situazione con controllo diretto nonostante la distanza fisica dell’equipaggio e della nave.
Altre ricerche sono in corso, come quella della Inmarsat, una azienda britannica di servizi per telecomunicazioni mobili satellitari, che sta sperimentando nuove soluzioni per fornire connettività, con l’obiettivo di controllare le navi senza equipaggio attraverso reti virtualizzate che stabiliranno standard più elevati. Ciò con sistemi di commutazione automatica tra le varie reti satellitari per sopperire alle zone fuori portata. I ricercatori della norvegese SINTEF Ocean/Marintek sono convinti che tra meno di venti anni sarà possibile avere navi cargo lunghe 200 metri che solcano gli oceani senza alcun bisogno di un capitano né di un equipaggio. Anche loro prevedono un centro di controllo a terra che dovrebbe essere in grado di comunicare efficacemente con le imbarcazioni a qualsiasi ora del giorno e della notte. Secondo i ricercatori norvegesi, basterebbe una connessione a banda larga tra i 3 e i 4 Mbit per poter tenere sotto controllo il sistema. Il gruppo di ricerca, ha ricordato che gli errori umani sono la causa di più del 75% degli incidenti nautici e che quindi le nuove tecnologie a controllo autonomo o remoto sarebbero maggiormente sicure. La Marintek si pone anche il problema della sostenibilità poiché le nuove navi potrebbero viaggiare a velocità ridotta risparmiando carburante e riducendo le emissioni di CO2. In sintesi, che siano navi con equipaggio ridotto, o del tutto senza equipaggio, o solo con la presenza di pochi tecnici, è un problema relativo, così come gli aspetti tecnologici. Se le soluzioni tecniche appaiono già molto vicine, tenendo conto del fatto che hardware e software necessari per la realizzazione di navi autonome o a controllo remoto esistono già, decisamente più complessi sono gli aspetti normativi, di sicurezza, infrastrutturali e politici internazionali che sono allo studio degli esperti. L’adeguamento della parte normativa e di responsabilità non sarà celere, anche perché gli accordi internazionali esistenti non prevedevano tali tipologie di navi.
