Spazio 2.0: l'ascesa dei robot autonomi e dell'intelligenza artificiale

La necessità dell'umanità di comprendere meglio il mondo oltre le stelle ha portato a conquiste rivoluzionarie. Questo fascino per lo spazio ci ha permesso di raggiungere traguardi come l'allunaggio dell'Apollo 11, che ha segnato i primi passi dell'umanità oltre la Terra. Con questo grande passo, siamo entrati nell'era dell'esplorazione spaziale ambiziosa e guidata dalla curiosità.

Il percorso verso l'esplorazione e la comprensione celeste, tuttavia, non è stato facile. Anzi, ha comportato seri rischi per l'umanità a causa dell'esposizione ai pericoli spaziali, tra cui alti livelli di radiazioni, sbalzi di temperatura estremi, condizioni di vuoto, guasti meccanici e l'intrinseca incertezza di ambienti sconosciuti. Si è quindi manifestata la chiara necessità di sistemi più sicuri ed efficienti, il che ha portato allo sviluppo e all'impiego della robotica e dell'intelligenza artificiale.

Questi progressi tecnologici ci hanno fornito metodi migliori e più sicuri per esplorare il vasto universo. Di conseguenza, i robot sono diventati una parte fondamentale delle missioni spaziali. Queste macchine stanno rapidamente diventando i principali esploratori in ambienti semplicemente troppo pericolosi per gli esseri umani.

A differenza di noi fragili esseri umani, questi sistemi robotici possono facilmente resistere alle condizioni estreme dello spazio. Cosa ancora più importante, possono funzionare ininterrottamente senza stancarsi o annoiarsi.

Ed ecco perché La NASA sta facendo ampio uso di robotAd esempio, la NASA utilizza i robot volanti Astrobee, chiamati Bumble, Honey e Queen, per assistere i membri dell'equipaggio sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Questi robot a forma di cubo aiutano gli astronauti in compiti di routine, come il monitoraggio delle provviste, il funzionamento dei sistemi e la registrazione di video, mentre gli astronauti si concentrano su compiti più cruciali.

Ma non è tutto. Integrate con l'intelligenza artificiale, queste macchine possono anche elaborare enormi quantità di dati in tempo reale e prendere decisioni in modo autonomo, diventando così ancora più potenti.

Le continue innovazioni nel settore mirano a spingere queste capacità ancora oltre. Di recente, l'azienda robotica cinese Engine AI ha condiviso i suoi ambiziosi piani per inviare nello spazio il primo robot umanoide astronauta al mondo.

PM01 è il robot umanoide che verrà inviato nello spazio. Questa piattaforma umanoide intelligente, leggera e open-source, unisce movimenti simili a quelli umani a un'intelligenza robotica avanzata. Possiede una struttura bionica che imita il movimento umano e un display centrale altamente interattivo, oltre a una risposta al movimento ultraveloce, sensori ambientali ad alta precisione e capacità decisionali autonome. Per gestire complesse attività di percezione, controllo del movimento e carichi di lavoro in tempo reale, la sua architettura a doppio chip combina un modulo NVIDIA Jetson Orin con una CPU Intel N97 per offrire prestazioni di calcolo elevate.

Pertanto, man mano che i robot diventeranno più resistenti, adattabili e autonomi, saranno in grado di svolgere compiti ad alto rischio come la manutenzione esterna delle stazioni spaziali e le attività di monitoraggio a lungo termine che espongono gli astronauti a pericoli significativi.

Il futuro dell'esplorazione spaziale si sta chiaramente orientando verso una maggiore automazione. Invece di esporre gli astronauti a pericoli, le missioni li sostituiranno semplicemente con reti di robot intelligenti in grado di collaborare su vaste distanze.

Ora, diamo uno sguardo a come questa trasformazione sta avvenendo nella pratica attraverso due sviluppi chiave: la robotica autonoma per esplorare i tunnel di lava sotterranei la Luna e Martee percorsi generati dall'intelligenza artificiale per consentire ai rover di viaggiare in sicurezza sul terreno marziano.

Mappatura e navigazione di tunnel lavici extraterrestri con i robot

Sono trascorsi quasi vent'anni dalla scoperta delle prime fosse sulla Luna e oltre mezzo secolo dalla scoperta di enormi tunnel di lava su Marte. Queste gigantesche caverne sono abbastanza grandi da ospitare intere città.

Questi tunnel di lava, creati dall'attività vulcanica, si trovano anche sulla Terra, tra cui in Islanda, Hawaii, Sicilia, Australia e nelle Isole Galapagos.

Sebbene questi tunnel su Marte e sulla Luna mostrino un potenziale come future basi umane, in quanto più sicuri delle superfici offrendo protezione dai raggi cosmici, dalle radiazioni solari e dai frequenti impatti meteoritici, non sono facilmente accessibili. L'interno di questi tunnel lavici è estremamente affilato e il terreno è irregolare, il che richiede studi dettagliati. Ma raccogliere maggiori informazioni su queste strutture sotterranee è una sfida.

I lucernari, che sono sezioni crollate dei soffitti dei tubi, e i lunghi canali tortuosi individuati nelle immagini orbitali suggeriscono la presenza di grandi cavità sotterranee; tuttavia, le immagini non possono rivelare quali tubi siano adatti ad ospitare degli habitat.

Per affrontare le sfide poste da paesaggi rocciosi, punti di accesso limitati e condizioni pericolose, i ricercatori del Laboratorio di Robotica Spaziale dell'Università di Malaga (UMA) hanno presentato un nuovo concetto di missione che utilizza un trio di robot intelligenti per esplorare autonomamente questi ambienti sotterranei.

I robot sono attualmente in fase di test nelle grotte vulcaniche di Lanzarote, in Spagna, e il team punta a utilizzarli in future missioni sulla Luna.

Pubblicato in Rivista scientifica Science Robotics¹Il concetto si basa su tre diversi tipi di robot, ovvero SherpaTT, LUVMI-X e il rover Coyote III, che lavorano insieme in modo autonomo per esplorare gli ostili spazi sotterranei di Marte e della Luna.

La missione proposta dal team si articola in quattro fasi. Si inizia con dei robot che mappano gli ingressi delle grotte e generano un modello altimetrico dettagliato. Successivamente, un cubo dotato di sensori viene calato all'interno della grotta per raccogliere le misurazioni iniziali. Un rover esplorativo viene quindi calato attraverso l'ingresso per dare inizio alla fase finale, che prevede l'attraversamento di terreni impervi, la raccolta di dati e la creazione di mappe 3D dettagliate dell'interno.

Il test sul campo, condotto all'inizio del 2023 sull'isola vulcanica di Lanzarote, ha dimostrato che l'approccio del team funziona come previsto. Il Centro di ricerca tedesco per l'intelligenza artificiale (DFKI) ha guidato la sperimentazione, con il contributo dell'università spagnola UMA e dell'azienda GMV.

Il Laboratorio di Robotica Spaziale dell'UMA si concentra sullo sviluppo di nuove tecnologie e metodi per aumentare l'autonomia nella robotica spaziale, sia per le missioni orbitali che planetarie. Il laboratorio collabora strettamente con l'Agenzia Spaziale Europea per sviluppare algoritmi che aiutino i rover a pianificare percorsi e a operare in modo più indipendente.

La sperimentazione ha confermato la fattibilità tecnica dell'approccio di missione in quattro fasi, evidenziando il potenziale dei sistemi robotici collaborativi per la futura esplorazione planetaria.

Sistemi di navigazione basati sull'intelligenza artificiale per rover planetari

In un altro importante sviluppo, il rover Perseverance della NASA, uno scienziato robotico delle dimensioni di un'auto che ha cercato segni di antica vita microbica e raccolta di campioni per un futuro reso alla Terra, ha completato il primo viaggio pianificato dall'IA sul “Pianeta Rosso”.

Quindi, invece di utilizzare percorsi pianificati da operatori umani, la sonda marziana ha fatto la storia utilizzando quelli organizzati dall'intelligenza artificiale.

Per creare i percorsi, un'intelligenza artificiale dotata di visione artificiale ha prima analizzato le immagini e i dati del terreno utilizzati dai pianificatori umani dei rover per identificare pericoli come rocce e dislivelli di sabbia, e poi ha pianificato un percorso sicuro sulla superficie marziana.

Prima di utilizzare effettivamente i percorsi generati dall'IA, questi sono stati testati nella replica virtuale del rover a sei ruote, dove Perseverance li ha seguiti con successo, percorrendo autonomamente centinaia di metri.

Guidato dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, che sovrintende alle operazioni quotidiane del rover, Perseverance ha ora completato i primi spostamenti su un altro pianeta, con punti di riferimento pianificati dall'intelligenza artificiale generativa.

"Questa dimostrazione mostra quanto siano progredite le nostre capacità e amplia le prospettive per l'esplorazione di altri mondi", ha affermato l'amministratore della NASA Jared Isaacman. "Tecnologie autonome come questa possono aiutare le missioni a operare in modo più efficiente, a rispondere alle sfide del terreno e ad aumentare il ritorno scientifico man mano che la distanza dalla Terra aumenta. È un ottimo esempio di come i team possano applicare le nuove tecnologie con attenzione e responsabilità in operazioni reali."

Per la dimostrazione fondamentale avvenuta all'inizio di dicembre dello scorso anno, gli ingegneri hanno utilizzato modelli di linguaggio visivo per analizzare i dati esistenti provenienti dal set di dati delle missioni di superficie del JPL. Analizzando le stesse informazioni e immagini utilizzate dai pianificatori umani, il sistema ha identificato i punti di riferimento per consentire a Perseverance di viaggiare in sicurezza attraverso il difficile terreno marziano.

Il risultato è frutto di uno sforzo coordinato tra il Rover Operations Center (ROC) del JPL e i modelli di intelligenza artificiale Claude di Anthropic.

"Immaginate sistemi intelligenti non solo sulla Terra, ma anche in applicazioni periferiche sui nostri rover, elicotteri, droni e altri elementi di superficie, addestrati grazie alla conoscenza collettiva dei nostri ingegneri, scienziati e astronauti della NASA", ha affermato Matt Wallace, responsabile dell'Ufficio Sistemi di Esplorazione del JPL. "Questa è la tecnologia rivoluzionaria di cui abbiamo bisogno per realizzare le infrastrutture e i sistemi necessari per una presenza umana permanente sulla Luna e per portare gli Stati Uniti su Marte e oltre."

Con Marte che è A 140 milioni di miglia di distanza Dalla Terra, i ritardi nelle comunicazioni rendono impossibile controllare il rover in tempo reale.

Per lungo tempo, la navigazione dei rover si è affidata all'intervento umano, che studia diligentemente i dati del terreno e pianifica i percorsi in anticipo. Questi percorsi sono composti da waypoint distanziati di circa 100 metri per ridurre il rischio che il rover incontri ostacoli. Una volta completati, i piani vengono inviati attraverso l'infrastruttura di telecomunicazioni Deep Space Network (DSN) della NASA e il rover esegue le istruzioni.

Ma durante le manovre di Perseverance nel 1,707° e 1,709° giorno marziano, questa responsabilità è stata delegata all'IA generativa. Il sistema ha analizzato le immagini orbitali ad alta risoluzione acquisite dal Telecamera HiRISE sul lato nadir della sonda spaziale MRO, insieme ai dati sulla pendenza del terreno provenienti da modelli digitali di elevazione.

Le informazioni hanno aiutato l'IA a identificare campi di massi, substrato roccioso, increspature di sabbia, affioramenti e altre importanti caratteristiche della superficie. Successivamente, l'IA ha sviluppato un percorso di guida continuo con tutti i waypoint necessari. Secondo Vandi Verma, robotica spaziale presso il JPL e membro del team di ingegneri di Perseverance:

“Gli elementi fondamentali dell'intelligenza artificiale generativa si stanno rivelando molto promettenti nel semplificare i pilastri della navigazione autonoma per la guida fuori dal pianeta: percezione (vedere rocce e increspature), localizzazione (sapere dove ci troviamo) e pianificazione e controllo (decidere ed eseguire il percorso più sicuro).”

Queste istruzioni sono state eseguite tramite il gemello digitale del JPL (la replica virtuale del rover), che ha verificato oltre 500,000 variabili di telemetria per garantire che il piano funzionasse in sicurezza con il software di volo di Perseverance.

Utilizzando questo piano generato dall'intelligenza artificiale, la sonda Perseverance della NASA ha percorso 210 metri l'8 dicembre e 246 metri il 10 dicembre.

"Ci stiamo muovendo verso un giorno in cui l'intelligenza artificiale generativa e altri strumenti intelligenti aiuteranno i nostri rover di superficie a gestire spostamenti su scala chilometrica, riducendo al minimo il carico di lavoro degli operatori, e segnaleranno caratteristiche superficiali interessanti per il nostro team scientifico, analizzando enormi volumi di immagini del rover".

– Verma

Robotica e intelligenza artificiale nell'esplorazione spaziale

Investire nell'esplorazione spaziale autonoma

Nel mondo dell'esplorazione spaziale autonoma, Macchine intuitive, Inc. (LUNR ) Si distingue come una delle poche società quotate in borsa che stanno effettivamente costruendo sistemi autonomi operanti su un altro corpo celeste.

Oltre a sviluppare veicoli spaziali a guida autonoma che operano con un intervento umano minimo, Intuitive Machines vanta una forte integrazione con la NASA, in particolare con il programma Artemis. È stata infatti la prima azienda privata a far atterrare dolcemente una sonda spaziale, chiamata Odysseus, sulla Luna.

L'azienda, specializzata in tecnologie, infrastrutture e servizi spaziali, fornisce prodotti e servizi per consentire l'esplorazione robotica e umana continuativa della Luna, di Marte e oltre.

I servizi offerti da Intuitive Machines includono la trasmissione e la consegna dei dati, nonché l'infrastruttura come servizio (Infrastructure-as-a-Service).

Attraverso le sue quattro unità operative, Servizi orbitali, Servizi di accesso lunare, Servizi dati lunari e Prodotti e infrastrutture spaziali, l'azienda mira a rendere possibile l'accesso alla Luna per far progredire l'umanità.

Intuitive Machines è un'azienda relativamente giovane, fondata nel 2013, ma ha già ha completato quattro missioni lunari della NASA.

Questo è stato possibile grazie al CEO e Presidente Steve Altemus, che ha lavorato per la NASA nella divisione voli spaziali con equipaggio. Dopo aver lasciato la NASA, ha co-fondato Intuitive Machines, azienda che è stata inserita nella lista delle 100 aziende più influenti del 2024 stilata da TIME. In un'intervista a TIME, Altemus ha rivelato che "circa il 75-80% del nostro fatturato proviene dal governo degli Stati Uniti".

Con una capitalizzazione di mercato di 3.6 miliardi di dollari, le azioni LUNR sono attualmente scambiate a 17.50 dollari, in rialzo del 9% da inizio anno e del 123.64% nell'ultimo anno. Il titolo ha un utile per azione (EPS, TTM) di -2.11 e un rapporto prezzo/utile (P/E, TTM) di -8.40.

Sebbene i risultati del quarto trimestre 2025 saranno annunciati entro la fine del mese, i risultati del terzo trimestre 2025 mostrano una perdita netta di 10 milioni di dollari. L'EBITDA rettificato è risultato negativo per 13.2 milioni di dollari, a indicare continue difficoltà finanziarie, pur rappresentando un miglioramento di 12.2 milioni di dollari rispetto al trimestre precedente.

Alla fine del terzo trimestre del 2025, la società aveva un portafoglio ordini di 235.9 milioni di dollari e una disponibilità di cassa di 622 milioni di dollari.

In particolare, la società ha acquisito Lanteris Space Systems per 800 milioni di dollari, di cui 450 milioni in contanti e 350 milioni in azioni ordinarie di classe A di LUNR. Negli ultimi 65 anni, Lanteris ha consegnato oltre 300 veicoli spaziali e mantiene un tasso di disponibilità in orbita del 99.99%.

Si prevede che l'acquisizione porterà il fatturato di Intuitive Machines a oltre 850 milioni di dollari e il portafoglio ordini a 920 milioni di dollari. L'operazione dovrebbe inoltre rafforzare le capacità dell'azienda nei servizi di comunicazione, navigazione e reti di dati spaziali per i mercati civili, commerciali e della difesa.

Con questa acquisizione, "Intuitive Machines si posiziona per diventare il principale fornitore di servizi spaziali di nuova generazione", ha dichiarato l'amministratore delegato Altemus durante la conference call sui risultati del terzo trimestre 2025, tenutasi nel novembre 2025.

Come ha sottolineato, la transazione rappresenta un passo avanti nell'evoluzione dell'azienda, che da affermata società di infrastrutture spaziali si trasforma in un fornitore leader di servizi spaziali verticalmente integrato, al servizio di clienti nei settori della sicurezza nazionale, civile e commerciale, a livello terrestre, in orbita terrestre e oltre.

"Questa acquisizione segna un momento cruciale nell'evoluzione di Intuitive Machines", ha dichiarato Altemus. "Abbiamo già dimostrato la nostra capacità di operare sulla Luna. Con Lanteris, aggiungiamo la produzione su larga scala, comprovata in volo. Insieme, questi punti di forza trasformano Intuitive Machines in un fornitore di soluzioni end-to-end multidominio, in grado di costruire veicoli spaziali, connettere reti di comunicazione e navigazione resilienti e gestire sistemi nello spazio LEO, MEO, GEO e cislunare."

L'acquisizione è stata completata all'inizio di quest'anno, rafforzando la capacità dell'azienda di fornire servizi non solo ai programmi Artemis e Lunar Terrain Vehicle della NASA, ma anche alle future missioni di telecomunicazioni su Marte e alle architetture a strati Golden Dome e Space Development Agency.

Oltre a finalizzare l'acquisizione di Lanteris, la società ha anche annunciato un investimento strategico di 175 milioni di dollari in capitale di rischio per sostenere l'espansione del fatturato e potenziare le reti di comunicazione e di elaborazione dati. Prevede inoltre di investire nella realizzazione di un sistema solare indipendente da Internet.

Inoltre, sta collaborando con partner strategici per allineare i data center spaziali alle emergenti esigenze aziendali. Allo stesso tempo, prevede di aggiudicarsi il prossimo contratto Commercial Lunar Payload Services e il contratto NASA Lunar Terrain Vehicle Services.

La sua controllata al 100%, Lanteris Space Systems, è stata selezionata questo mese da L3Harris Technologies per progettare e costruire 18 piattaforme spaziali avanzate che aiuteranno la Space Development Agency (SDA) nella sua missione di tracciamento in tempo reale delle minacce missilistiche avanzate, inclusi i sistemi ipersonici e balistici.

Ultime notizie e sviluppi relativi al titolo azionario di Intuitive Machines, Inc. (LUNR).

Conclusione

L'esplorazione spaziale sta attraversando una profonda trasformazione. Un tempo dipendente quasi interamente dall'intelligenza, dalla resistenza e dalla propensione al rischio umano, si sta ora rimodellando grazie a tecnologie autonome in grado di esplorare più lontano, più in profondità e in modo più sicuro che mai.

Dai sistemi robotici che esplorano tunnel di lava nascosti ai rover guidati dall'intelligenza artificiale che navigano su pianeti lontani, questi progressi stanno ampliando sia la portata che l'efficienza dell'esplorazione.

Con il progredire dell'innovazione nel settore, anche il ruolo dell'uomo si evolverà. Invece di essere esploratori diretti, saremo progettisti, supervisori e beneficiari di sistemi intelligenti operanti in tutto il sistema solare. Ancora più importante, il passaggio dagli esploratori umani alla robotica e all'intelligenza artificiale minimizza i rischi, accelerando al contempo le scoperte e consentendo una presenza stabile sulla Luna, su Marte e oltre.

Referenze

^{1. Domínguez, R., Pérez-Del-Pulgar, C., Paz-Delgado, GJ, Polisano, F., Babel, J., Germa, T., Dragomir, I., Ciarletti, V., Berthet, A.-C., Danter, LC, & Kirchner, F. (2025). Esplorazione robotica cooperativa della superficie di un lucernario planetario e di una grotta di lava. Scienza Robotics, 10(105), eadj9699. https://doi.org/10.1126/scirobotics.adj9699}