Virtuale, immersivo, sperimentale ma concreto, ma soprattutto lanciato verso orizzonti davvero di frontiera. E’ il modello BIM di una futura stazione spaziale su Marte, sviluppato a scopi didattici per gli studenti delle high school statunitensi e protagonista del Mars Facility Ops Challenge, un’iniziativa lanciata in partnership dall’US National Institute of Building Sciences (NIBS) e il Total Learning Research Institute and the National Aeronautics and Space Administration (NASA). Obiettivo, mettere gli studenti alla guida delle attività di gestione e manutenzione della base, affrontarne le eventuali emergenze strutturali, sviluppare l’attitudine a lavorare in gruppo grazie a un utilizzo intensivo di realtà virtuale e ambienti immersivi.

A creare su piattaforma Revit il modello federato di dettaglio della base, che comprende una sala operativa di controllo, aree comuni, laboratori e un garage per i rover Mars, è un team composto dallo studio di architettura KieranTimberlake, dall’impresa di costruzioni Gilbane e dallo studio di ingegneria Travis Alderson Associates, che ha utilizzato nello sviluppo del progetto le più avanzate conoscenze scientifiche sulle caratteristiche ambientali del pianeta anche grazie al supporto di un ex membro della NASA. Nello sviluppo del progetto il team ha conferito alle strutture un livello di realismo molto più alto di quanto fosse effettivamente necessario per la simulazione in Realtà Virtuale, ad esempio modellando le strutture in funzione della necessità di ottimizzarne le caratteristiche di resistenza alla pressione dell’aria interna, utilizzando elementi strutturali più leggeri dimensionati in relazione alla forza di gravità del pianeta, inferiore a quella terrestre, inserendo un sistema ridondante di chiusure sigillate a tenuta d’aria e pannellature rimovibili per consentire una più agevole ispezionabilità degli impianti. In questa ottica il team di progettazione ha previsto l’utilizzo di processi costruttivi e tecnologie che saranno probabilmente già disponibili intorno al 2030/2040, decennio in cui una base sul pianeta marte potrebbe essere realisticamente costruita, fra cui strutture gonfiabili leggere e stampa 3D in situ di elementi e componenti utilizzando come materiale da costruzione rocce e regolite.

Pur trattandosi di un’esperienza sperimentale il flusso di lavoro è stato quello tipico di un normale progetto – incluse riunioni periodiche con committenti e collaboratori -, e il completamento del modello ha richiesto un arco di tempo di circa otto mesi. Il modello Revit, in particolare, è stato sviluppato congiuntamente con un database COBie concepito per consentire l’accesso a tutte le informazioni incorporate nel modello e simulare scenari predefiniti di gestione della struttura. Sia il modello che i dati COBie sono stati messi a disposizione degli studenti sulla piattaforma di facility management basata su web WebTMA.

La Fase Due del progetto ha previsto il trasferimento del modello BIM in ambiente VR in modo da offrire agli studenti un mezzo più coinvolgente e interattivo per analizzare le potenziali problematiche di facility management della base. L’ambiente è stato sviluppato in Autodesk Stingray – ora 3ds Max Interactive – e navigabile tramite visore Oculus Rift. Il sistema è stato quindi ottimizzato sulla base dei feedback degli studenti, in particolare migliorandone grafica e gestione del movimento e implementando nuovi scenari di facility management sviluppati da NIBS, NASA e International Facilities Management Association. Questi ultimi vanno dalla manutenzione ordinaria alla gestione di situazioni di emergenza potenzialmente letali, ad esempio dalla pulizia di routine delle celle fotovoltaiche dall’abbondante polvere che caratterizza il suolo marziano all’improvvisa perdita di pressurizzazione in uno dei moduli abitativi. Un display presente nel campo visivo dell’utente consente di visualizzare una serie di dati critici relativi alla struttura ed esaminare con diversi livelli di dettaglio gli impianti per individuare possibili problematiche. Il sistema consente inoltre agli studenti di definire compiti e assegnare diversi livelli di priorità alle attività, il tutto tramite l’utilizzo di appositi controller molto simili a quelli diffusi in ambito gaming.

BIM e VR potrebbero quindi imprimere una nuova accelerazione alla corsa alla colonizzazione dello spazio? Secondo i responsabili del progetto la risposta è sicuramente affermativa. Le condizioni ambientali di Marte sono particolarmente critiche, e le informazioni di cui disponiamo in proposito sono ancora relativamente limitate, ma l’utilizzo del BIM consente di crearne una simulazione virtuale e testare preventivamente diverse soluzioni e scenari che potrebbero in futuro caratterizzare lì’operatività di una base sul pianeta, opportunità destinata ad aumentare nettamente le possibilità di successo di una missione di questo tipo.