Robot scendono nei tunnel di lava per le future basi lunari

I robot scendono nei tubi di lava — un test per le future basi lunari

Il 2 febbraio 2026 un consorzio di ricerca europeo ha pubblicato i risultati che dimostrano come team di macchine autonome possano perlustrare e mappare gli ingressi oscuri e ripidi dei tubi di lava — una capacità riassunta nella semplice frase i robot scendono nella lava. In test sul campo nell'isola vulcanica di Lanzarote, gli scienziati hanno dimostrato un sistema coordinato di tre robot che insieme mappano i lucernari, rilasciano pacchetti di sensori, calano un rover da ricognizione con una fune nelle imboccature delle caverne e producono modelli 3D densi degli interni. L'esperimento, descritto in un articolo di Science Robotics del 2025 e guidato da partner tra cui lo Space Robotics Laboratory dell'Università di Malaga e il Centro di ricerca tedesco per l'intelligenza artificiale (DFKI), inquadra i tubi di lava sulla Luna e su Marte come bersagli realistici per futuri habitat protetti.

i robot scendono nella lava: architettura e fasi della missione

Il concetto è deliberatamente low-tech nell'impostazione e high-tech nell'esecuzione: la missione si svolge in quattro fasi autonome che concatenano robot eterogenei. In primo luogo, i veicoli di superficie cooperano per costruire una mappa di rilevamento del terreno attorno a un lucernario o all'ingresso di una grotta e identificare punti di ancoraggio sicuri. In secondo luogo, un piccolo cubo di carico sensorizzato viene calato nell'apertura per registrare temperatura, polvere, rumore sismico e illuminazione — un modo leggero per ottenere dati ambientali di prima mano senza impegnare un veicolo pesante. Terzo, un rover da ricognizione viene calato con un cavo o un sistema di discesa in corda doppia per scivolare all'interno del pozzo e, infine, il team prosegue un'esplorazione interna estesa per generare ricostruzioni 3D in scala centimetrica dei passaggi.

Ogni fase affronta un pericolo diverso: la ricognizione di superficie riduce al minimo il rischio per il lander principale; il cubo sensore riduce la possibilità di inviare un veicolo a ruote in condizioni letali; il ricognitore in corda doppia negozia salti verticali e ingressi stretti; e la mappatura cooperativa multi-robot copre distanze maggiori di quanto potrebbe fare un singolo rover. L'approccio si affida alla moderna autonomia — localizzazione e mappatura simultanea (SLAM), pianificazione collaborativa del percorso e comportamenti tolleranti ai guasti — in modo che i sistemi possano agire senza la supervisione continua dalla Terra quando le comunicazioni sono ritardate o interrotte.

i robot scendono nella lava: test sul campo a Lanzarote

Il team ha convalidato la catena di comportamenti negli analoghi dei tubi di lava di Lanzarote, un'isola vulcanica le cui grotte approssimano molte delle caratteristiche che gli ingegneri si aspettano sulla Luna: basalto fragile, detriti taglienti, ingressi a lucernario e salti ripidi. Le campagne sul campo nel 2023 e il successivo lavoro di laboratorio hanno dimostrato che l'architettura complessiva funziona end-to-end. I robot hanno mappato i bordi degli ingressi, posizionato ancoraggi, schierato cubi sensore e calato un rover da ricognizione in un lucernario. Il test ha dimostrato una mappatura 3D affidabile in condizioni di scarsa illuminazione e molta polvere e ha evidenziato gli aspetti pratici della gestione dei cavi, del posizionamento degli ancoraggi e del processo decisionale autonomo quando i sensori sono in disaccordo.

I risultati pubblicati l'anno scorso hanno riportato dove il sistema necessita ancora di lavoro: comunicazioni tra nodi di superficie e sotterranei, alimentazione a lunga durata per missioni interne e miglioramento della robustezza dell'hardware meccanico per la discesa in corda doppia sotto la polvere abrasiva simile a quella lunare. Si tratta di problemi ingegneristici risolvibili, ma i test sul campo hanno fatto ciò che dovevano: trasformare un piano di laboratorio in una sequenza realistica che potrebbe essere adattata per una missione robotica precursore sulla Luna o su Marte.

Tubi di lava come rifugi naturali e obiettivi per le risorse

I tubi di lava sono passati da curiosità geologica a priorità strategica perché offrono una barriera naturale esistente e spessa tra gli astronauti e l'ostile ambiente spaziale. Sulla Luna, dove non c'è atmosfera e solo una schermatura magnetica a chiazze, gli equipaggi di superficie affrontano radiazioni croniche dal Sole e dai raggi cosmici galattici, oltre a una pioggia costante di micrometeoriti. Un tubo di lava — un tunnel scavato e ricoperto da passate colate basaltiche — fornisce da metri a decine di metri di schermatura rocciosa, riducendo drasticamente l'esposizione alle radiazioni ed eliminando la necessità di trasportare grandi masse di schermatura dalla Terra.

Un contesto geologico in stile Britannica aiuta a spiegare perché esistono questi tunnel: i grandi basalti dei mari sono eruttati come lave a bassa viscosità che potevano scorrere per lunghe distanze e sviluppare canali coperti. Quelle stesse colate che hanno formato i mari lunari sono i processi che possono creare le lunghe cavità sotterranee che gli ingegneri ora vogliono sfruttare. All'interno, le temperature sono più stabili rispetto alla superficie arsa dal sole e la copertura di regolite riduce il rischio derivante dagli impatti di micrometeoriti e dai cicli termici che danneggiano attrezzature e tute.

Oltre al rifugio, i tubi di lava sono promettenti per le risorse. Possono raccogliere e preservare sostanze volatili — incluso ghiaccio d'acqua in sezioni permanentemente in ombra o in profondità — e i loro pavimenti interni potrebbero offrire materiale consolidato adatto per costruire habitat o montare attrezzature. Per Marte, i tubi di lava promettono anche protezione dalla sottile atmosfera del pianeta, dalle frequenti tempeste di polvere e dalle dosi di radiazioni più elevate in superficie.

Ostacoli tecnici e tecnologie abilitanti

Far scendere i robot nella lava e farli operare in modo affidabile all'interno presenta molteplici e difficili sfide ingegneristiche. I lucernari sono spesso verticali, stretti e cosparsi di massi; non c'è GPS all'interno di una grotta; le comunicazioni sono intermittenti o bloccate dalla roccia; la polvere è abrasiva ed elettrostaticamente adesiva; e le escursioni termiche richiedono un'elettronica robusta. Il test sul campo ha esposto tutte queste limitazioni e ha guidato la scelta delle tecnologie abilitanti che stanno ora maturando per l'uso planetario.

I principali sistemi abilitanti includono SLAM ad alte prestazioni che fonde lidar, visione stereo e dati inerziali; cubi sensore leggeri e resistenti alle radiazioni per la scienza di prima analisi; sistemi di alimentazione e comunicazione cablati che combinano collegamenti dati in fibra ottica con resistenza meccanica; e meccanismi di discesa in corda doppia con ispezione automatizzata degli ancoraggi e verricelli ridondanti. Il software di cooperazione che consente a un rover di superficie di prendere decisioni conservative di tipo go/no-go sulla base delle letture di un cubo sensore può prevenire molte modalità di guasto. Inoltre, processori induriti contro le radiazioni e attuatori resistenti alla polvere prolungano la durata della missione, mentre l'hardware modulare consente di bypassare o sostituire un'unità danneggiata con un altro robot simile.

Come i tubi di lava potrebbero supportare il supporto vitale, l'energia e le operazioni a lungo termine

Se mappato, caratterizzato e scelto con cura, un tubo di lava potrebbe ospitare un habitat gestito dall'uomo o un hub logistico. La cavità sotterranea fornisce una schermatura che riduce i requisiti di massa al lancio per le pareti dell'habitat, e la sua stabilità termica facilita i sistemi di controllo termico. L'energia potrebbe essere fornita da pannelli solari sulla superficie con cavi instradati attraverso il lucernario nel tubo, o da piccoli reattori nucleari o generatori a radioisotopi posizionati in luoghi stabili; entrambi gli approcci sono in fase di studio nel contesto di Artemis e di altre architetture lunari. L'acqua o i volatili legati trovati dai ricognitori robotici potrebbero alimentare sistemi di supporto vitale a circuito chiuso, fornire idrogeno e ossigeno per il propellente, o essere elettrolizzati per l'ossigeno respirabile e il carburante per i razzi.

Operativamente, i tubi mappati consentirebbero agli avamposti di espandersi lateralmente, ospitando officine, serre e spazi di stoccaggio con una schermatura extra minima. I robot sono essenziali per quella prima fase: possono perlustrare, campionare e certificare una sezione del tubo prima dell'arrivo dell'equipaggio, installare infrastrutture come ancoraggi, hub e nodi di alimentazione, e persino pre-posizionare scorte di rifornimenti. In breve, i precursori robotici riducono i rischi e consentono un uso umano molto più ambizioso di uno spazio naturalmente protetto rispetto a un approccio basato esclusivamente sulla superficie.

L'articolo di Science Robotics del 2025 e gli esperimenti guidati dall'Università di Malaga a Lanzarote chiariscono che i tubi di lava planetari non sono più un'idea speculativa di habitat ma un obiettivo tangibile per la robotica a breve termine. I passi successivi consistono nel rendere i sistemi resistenti al vuoto lunare e alle radiazioni, qualificare per il volo l'hardware per cavi e ancoraggi e integrare i risultati della mappatura con la ricognizione orbitale per scegliere i bersagli migliori. Se questi passaggi procederanno secondo i tempi previsti, la ricognizione robotica coordinata dei lucernari potrebbe essere una parte ordinaria del prossimo decennio di esplorazione lunare — un precursore pratico per basi umane protette.

Fonti

• Science Robotics (articolo di ricerca: "Cooperative robotic exploration of a planetary skylight surface and lava cave")
• Università di Malaga — Space Robotics Laboratory (materiali della campagna sul campo e comunicato stampa)
• Centro di ricerca tedesco per l'intelligenza artificiale (DFKI) — contributi del consorzio di robotica