Robotica marina: indagare il futuro e oltre nelle profondità marine

Data di pubblicazione : 27 October 2025

Pubblicato da : Sanya Mehra

L'umanità ha compiuto enormi progressi nei viaggi spaziali: abbiamo fatto atterrare rover su Marte, messo piede sulla Luna e osservato il buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia. I nostri oceani, tuttavia, continuano a rappresentare un'enorme ed enigmatica frontiera qui sulla Terra. Queste enormi quantità d'acqua, che ricoprono tre quarti della superficie terrestre, costituiscono la linfa vitale del nostro pianeta, sostenendo innumerevoli mezzi di sussistenza, sostenendo il clima e fornendo ossigeno e cibo.

Tuttavia, la pressione schiacciante di circa 15 libbre per pollice quadrato nei punti più profondi dell'oceano rende l'esplorazione umana un compito praticamente insormontabile. In un universo in cui non possiamo difendere ciò che non comprendiamo, meno del 10% dei nostri oceani è protetto da aree marine protette (AMP). Per mappare queste terre sconosciute e svelarne i misteri, ci affidiamo sempre di più ai progressi della tecnologia moderna, con i veicoli sottomarini autonomi (AUV) in prima linea. La robotica marina sta studiando se questa nuova tecnologia sia la soluzione per poter finalmente avventurarsi nelle profondità oceaniche.

Sfide dell'esplorazione marina

Nonostante la bellezza delle profondità oceaniche, penetrarle rappresenta una sfida singolare e ardua. Analogamente all'esplorazione spaziale, l'ambiente marino richiede soluzioni ad alta tecnologia. La pressione colossale e le temperature sotto lo zero nelle regioni più profonde dell'oceano richiedono la progettazione di contenitori altamente robusti e impermeabili per l'energia e le attrezzature marine. Ancora più significativi sono i sistemi operativi, di alimentazione e di comunicazione che presentano alcune delle sfide più grandi. Una ricerca del Journal of Unmanned Underwater Vehicles afferma che i veicoli subacquei autonomi (AUV) devono essere alimentati da fonti di energia efficienti dal punto di vista energetico e gli scienziati stanno prendendo in considerazione soluzioni alternative come celle a combustibile e batterie agli ioni di litio per alimentare le operazioni a lungo raggio.

Progressi e applicazioni attuali e futuri nella robotica marina

Ricerche e sviluppi approfonditi stanno guidando i progressi nel settore della robotica marittima, che a sua volta supporta un'ampia gamma di applicazioni in diversi settori.

Pulizia dell'oceano

Gli strumenti robotici stanno rivoluzionando la lotta globale contro l'inquinamento degli oceani. Imbarcazioni di superficie autonome, tra cui WasteShark, sviluppate dall'azienda olandese RanMarine Technology, sono in grado di raccogliere oltre 400 kg di rifiuti dalla superficie dell'oceano. Il Jellyfishbot telecomandato dell'azienda francese IADYS pulisce efficacemente fuoriuscite di petrolio e detriti di plastica da aree portuali inaccessibili. Con il loro Sistema 03, un'enorme barriera galleggiante che raccoglie la plastica del Great Pacific Garbage Patch, organizzazioni non governative come The Ocean Clean-up si sono spinte ancora oltre. Una delle loro iniziative, sostenuta dal Decennio Oceanico delle Nazioni Unite, è The Ocean Clean-up, che collabora con i governi per fornire dati scientifici e tecnologici a supporto delle decisioni.

Educazione e conservazione dell'ambiente marino

Il Liquid Robotics Wave Glider della Boeing Company può raccogliere dati vitali sulle condizioni oceaniche navigando per un anno intero in una singola missione. Robot sottomarini umanoidi come l'OceanOne della Stanford University possono esplorare fragili barriere coralline e persino recuperare reperti dai relitti, come hanno fatto con il relitto La Lune del XVII secolo, per ricerche avvincenti. Inoltre, programmi di ricerca specializzati utilizzano sempre più la robotica marina. Per osservare la vita marina e studiare l'impatto dei dispositivi per l'energia delle maree, la Scottish Marine Robotics Facility, ad esempio, ha creato le "Drifting Ears", registratori di suoni mobili a basso costo che intercettano i suoni sottomarini.

Localizzazione di oggetti smarriti ed esame del fondale marino

I veicoli a comando remoto (ROV) e i veicoli sottomarini autonomi (AUV) sono importanti per operazioni ad alto rischio, come la ricerca e il soccorso e il ritrovamento di oggetti smarriti. Ad esempio, la Marina degli Stati Uniti utilizza da tempo veicoli sottomarini senza pilota (UUV) per rilevare e distruggere mine sottomarine, un compito che richiederebbe molto più tempo per i sommozzatori con equipaggio. La Marina stessa ha progredito nelle sue capacità a un ritmo simile, utilizzando veicoli subacquei come l'HII Yellow Moray (REMUS 600) per ripulire importanti infrastrutture sottomarine e condurre missioni di combattimento sui fondali marini. A dimostrazione del crescente utilizzo di queste tecnologie nelle flotte operative, la Marina ha persino avviato un programma di addestramento in stile "città sottomarina" per i suoi UUV, per insegnare agli operatori ad acquisire sicurezza in questa tecnologia.

Esame delle infrastrutture, delle navi e delle condotte

Un'altra importante applicazione dei robot marini è la manutenzione di grandi edifici storici sottomarini. Secondo uno studio dell'Università Tecnica della Danimarca, i veicoli robotici a guida autonoma possono ispezionare le navi costiere giorno e notte senza l'assistenza di ispettori umani, in particolare in aree pericolose come le cisterne di zavorra. Per migliorare la sicurezza e semplificare le operazioni, i veicoli di superficie senza pilota, o USV, vengono sempre più utilizzati anche per ispezionare e sorvegliare strutture marittime, come porti, ponti e impianti offshore di petrolio e gas. Navi autonome dotate di sofisticati sonar e telecamere possono condurre ispezioni strutturali dettagliate per confermare l'integrità di infrastrutture sommerse vitali, comprese condutture e cavi di comunicazione.

Monitoraggio dell'ambiente marino e fotografia subacquea

Un metodo rapido e sicuro per registrare immagini e filmati ad alta definizione della vita acquatica è l'uso di robot marini. Mentre gli scienziati impiegano questi veicoli per lo studio degli ecosistemi e della qualità dell'acqua, i subacquei professionisti li impiegano in genere per monitorare le aree a fini di sicurezza prima di un'immersione. Poiché la sorveglianza in tempo reale e a lungo termine è essenziale per gli sforzi di conservazione ambientale, gli accessori specializzati di questi robot possono analizzare l'acqua alla ricerca di inquinanti, livelli di salinità e altri punti di misurazione chiave.

Antipirateria

Anche la sicurezza marittima è uno dei campi in cui si avvale della robotica. Dotati di telecamere a infrarossi avanzate, i robot antipirateria sono in grado di pattugliare le rotte commerciali marittime per rilevare e dissuadere gli attacchi dei pirati, con una capacità di sorveglianza 24 ore su 24 che riduce i rischi per il personale umano.

Sviluppi della robotica marina in nazioni selezionate

Ingenti investimenti pubblici e privati ​​stanno alimentando la competizione per il dominio globale dei robot marini:

• Un governo competente ha favorito l'ascesa della Corea del Sud alla ribalta. Entro il 2028, il Ministero degli Oceani e della Pesca prevede di investire 22,7 milioni di dollari nello sviluppo di tecnologie portuali intelligenti, tra cui veicoli di trasporto autonomi e attrezzature automatizzate per la movimentazione delle merci. Questa iniziativa fa parte di un più ampio "4° Piano Generale per la Robotica Intelligente", che mira a rendere la Corea un leader mondiale nella robotica, più che quadruplicando le dimensioni del suo settore entro il 2030.
• Il governo tedesco sta attivamente mettendo in comune le proprie risorse. Con il sostegno del Ministero Federale per la Ricerca, la Tecnologia e lo Spazio, è stato istituito il Robotics Institute Germany (RIG) con la missione di collegare i principali centri di ricerca robotica in tutto il Paese. Il RIG si concentra su cluster fondamentali di ricerca nella robotica basata sull'intelligenza artificiale e collabora a stretto contatto con l'industria per trasformare i concetti in implementazioni pratiche e sostenere la leadership tecnologica della Germania in questo settore cruciale.
• Anche il Regno Unito e l'Irlanda stanno assumendo il ruolo di leader. Nel febbraio 2025, il National Oceanography Centre (NOC) del Regno Unito ha annunciato il suo piano per costruire una delle flotte di Sistemi Marini Autonomi e Robotici (MARS) più grandi e sofisticate al mondo, con l'aiuto di oltre 26 milioni di sterline di finanziamenti governativi. Grazie a questo finanziamento, reso possibile dall'Industrial Strategy Challenge Fund del Regno Unito, si stanno sviluppando auto a guida autonoma di nuova generazione in grado di vivere nell'oceano, anche sotto i ghiacci.