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Titolo : Impariamo a ridurre le plastiche in mare

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Exosuit: un “sommergibile personale” per gli scienziati del terzo millennio di Giorgio Caramanna

livello elementare
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ARGOMENTO: OCEANOGRAFIA
PERIODO: XX-XXI SECOLO
AREA: MATERIALI
parole chiave: Scafandri

 

exosuit-0   
Un’alternativa all’immersione tradizionale
Uno dei limiti fisiologici che hanno da sempre afflitto i subacquei è quello legato agli obblighi decompressivi: più tempo si sta in immersione e più profondi si scende più gas inerte verrà assorbito richiedendo soste decompressive sempre più lunghe. Per ovviare a questo problema la subacquea commerciale ha sviluppato il sistema di immersione detto “in saturazione”. Una caratteristica dell’assorbimento di gas inerte è infatti che dopo un certo periodo di tempo (circa dodici ore) l’organismo umano diviene saturo di detto gas e non ne assorbe più. Di conseguenza gli obblighi decompressivi non incrementeranno ulteriormente. In pratica i sub vengono mantenuti ad una pressione equivalente a quella che incontreranno in immersione vivendo all’interno di ambienti iperbarici per diversi giorni ed usando una campana iperbarica come una sorta di “ascensore” per scendere e risalire dalla quota operativa senza variazione di pressione. Sebbene tale procedura sia ormai usata da molti anni con ottimi risultati richiede una logistica molto complessa in termini di materiale, personale impiegato e training per i sommozzatori. Inoltre vivere a così alta pressione, spesso equivalente ad oltre 500 metri di profondità, produce una serie di effetti avversi sull’organismo umano sia a breve che a lungo termine. Un’alternativa è quella di usare dei mini-sommergibili in grado di mantenere una pressione interna normobarica (ossia equivalente a quella incontrata alla superficie); anche in questo caso costi, logistica e training sono molto elevati.
Una terza soluzione è quella di usare uno scafandro rigido normobarico che unisca i vantaggi di un mini-sommergibile con quelli di un subacqueo. Alcuni modelli di tali sistemi sono stati usati da diversi anni ma il loro limite era sempre quello di limitata manovrabilità, forte dipendenza dal supporto di superficie e complesso training per l’operatore.


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Oltre Iron man
Di recente la Canadese Nuytco Research ha sviluppato un nuovo modello di scafandro rigido chiamato “Exosuit” con caratteristiche molto favorevoli in termini di operatività e sicurezza. L’Exosuit è costruito in lega di alluminio, pesa circa 240 chili ed è in grado di operare fino a 300 metri di profondità. Il sistema è collegato alla superficie attraverso un ombelicale che fornisce alimentazione elettrica e comunicazione audio e video. Una delle novità chiave è l’uso di un sistema di 18 giunture che garantiscono un livello di libertà di movimento mai provato prima in questo tipo di scafandri. Nonostante il suo peso lo scafandro Exosuit, una volta in acqua, è praticamente neutro e, grazie ad un sistema di quattro propulsori elettrici da 1.6 cavalli ospitati in una sorta di “zaino”, l’operatore può muoversi nelle tre dimensioni con uno sforzo minimo. I propulsori sono comandati mediante due pedali posti sotto i piedi del pilota, che siede su una sorta di sellino da moto. L’atmosfera interna è controllata elettronicamente da un rebreather che elimina la CO2 prodotta e garantisce fino a 50 ore di sopravvivenza anche in caso di perdita di contatto con la superficie. Un ulteriore vantaggio è che la Exosuit può essere controllata dalla superficie, come un ROV, con un chiaro incremento di sicurezza e consentendo a personale anche con training limitato di usare il sistema. Una serie di accessori, incluse luci LED, telecamere HD ed un sonar, completano la dotazione di bordo.

Una soluzione per molti
Il target cui la Exosuit si rivolge è principalmente quello scientifico ed infatti il suo primo test operativo è stato quello di prelevare campioni di plancton in un canyon al largo della costa orientale degli Stati Uniti alla profondità di circa 300 metri. Questo tipo di organismi platonici profondi sono molto important; ad esempio studi sulle proteine di una medusa “Aequorea Victoria” hanno permesso di scoprire importanti meccanismi legati allo sviluppo delle cellule neuronali del cervello consentendo a Osamu Shimomura, Martin Chalfie e Roger Tsien di vincere il Premio Nobel per la chimica nel 2008. Vedremo se l’uso della Exosuit porterà ad altre scoperte di simile livello.

exosuit-3

Un’altra importante ricerca nella quale è stata usata la Exosuit si è svolta nel Mar Egeo nel 2014, sul famoso relitto di Antichythera,  dove venne ritrovato il famoso e misterioso “meccanismo di Antichythera”, una sorta di “orologio” molto probabilmente destinato a calcoli astronomici. Il relitto sta ancora regalando sorprese e la disponibilità della Exosuit ha permesso agli archeologi di ritornare sui resti del relitto per compiere nuove osservazioni e misurazioni con un mezzo fini a pochi anni fa impensabile.

Il vantaggio principale della Exosuit è che un ricercatore può essere addestrato al suo utilizzo in relativamente breve tempo, comunque enormemente inferiore a quello che sarebbe necessario per addestrare un pilota di sommergibile a diventare uno scienziato. In questo modo archeologi, biologi e geologi potranno immergersi di persona per studiare l’oggetto delle proprie ricerche senza dover demandare a sistemi remoti o campionamenti da superficie.

exosuit-1

Durante la fase di preparazione della spedizione archeologica del 2014 sul relitto di Antichythera, coordinata dal Woods Hole Oceanographic Institution, ho avuto la fortuna di essere presente e partecipare, come “visiting scientific diver”, a parte dell’addestramento. La manovrabilità della Exosuit in acqua è considerevole e la logistica, sebbene impegnativa, è molto semplificata rispetto a quella che sarebbe necessaria per l’impiego di subacquei in saturazione (necessitanti di camere di decompressione voluminose) o di mini-sommergibili. La cosa che più mi ha impressionato è stata tuttavia la rapidità con la quale è stato possibile addestrare i ricercatori alle funzioni di base della Exosuit in modo da poterla usare in sicurezza.

Un nuovo passo avanti per la conquista degli abissi
Con la Exosuit, e con i sistemi che di certo la seguiranno (ne esiste un nuovo modello che può raggiungere i 2000 piedi),  si aprono nuovi orizzonti per la ricerca scientifica subacquea con enormi potenziali in termini di progresso scientifico e tecnologico.

caramannaDr. Giorgio Caramanna
GeoAqua Consulting

 

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