Nel 2012, il rover Curiosity è atterrato su Marte e ha raccolto e inviato molti dati e immagini che ci hanno aiutati a conoscere meglio il pianeta rosso. La missione è stata un altro importante successo per i progettisti e gli ingegneri del Jet Propulsion Laboratory della NASA. Il rover è ancora al lavoro, ma fino a ora sono state raccolte poche prove di vita su Marte, passate o presenti.
Gli esperti ritengono che i luoghi più probabili in cui troveremo segni di vita nel nostro sistema solare si trovano sulle lune di Saturno e Giove. Ma questi giganti gassosi sono molto più lontani. Con una distanza di 35 milioni di miglia, il viaggio verso Marte è stato breve rispetto ai 365 milioni di miglia necessari per raggiungere Giove o agli ulteriori 381 milioni di miglia che servono per approdare su Saturno. Portare i lander in aree così lontane presenta sfide progettuali e ingegneristiche molto complesse. Per rispondere a queste sfide, JPL e Autodesk si sono impegnate a dare vita ad un progetto di ricerca collaborativa pluriennale grazie al quale JPL potrà esplorare nuovi approcci ai processi di progettazione e produzione per l’esplorazione dello spazio, con l’applicazione personalizzata della tecnologia di generative design di Autodesk.
In alcuni settori industriali, il “fallire velocemente” può essere considerato un bene, così come il fatto di immettere sul mercato il più velocemente possibile un prodotto accettabile, per poi migliorarlo con il tempo. Quando si tratta di esplorazione spaziale, però, il fallimento ha un costo elevato. Una missione in genere ha una sola possibilità di successo, con pochi piani di backup realizzabili. È quindi comprensibile il motivo per cui i team di JPL sono estremamente attenti quando considerano nuovi processi. Si attengono a ciò che funziona – materiali qualificati come il titanio e l’alluminio che possono resistere alle dure condizioni nello spazio e processi di produzione come la lavorazione CNC che sono stati collaudati in missioni precedenti. Allo stesso tempo, devono esplorare le potenzialità delle nuove tecnologie, o rischiare di essere resi obsoleti da altre aziende, per rimanere al passo con i tempi e mantenere il loro vantaggio competitivo. Si tratta quindi di trovare un equilibrio tra ciò che è dimostrato e ciò che è possibile.
La progettazione generativa è un approccio di progettazione relativamente nuovo che utilizza l’intelligenza delle macchine e il cloud computing per generare rapidamente un’ampia gamma di soluzioni di progettazione che si adattano a vincoli specifici stabiliti dagli ingegneri. Consente ai team dedicati di esplorare modalità di progettazione più ampie, pur aderendo strettamente a requisiti di produzione e prestazioni ben definiti.
Una forma commerciale di tecnologia di progettazione generativa è oggi disponibile in Fusion 360, la piattaforma di sviluppo prodotti basata su cloud di Autodesk. La progettazione generativa è spesso associata alla stampa 3D, nota anche come additive manufacturing, che è adatta per le forme complesse che il software produce sulla base delle specifiche dell’utente.
Per il progetto lander, il team di JPL ha esplorato l’uso della tecnologia sperimentale di progettazione generativa per molteplici componenti strutturali, tra cui la struttura interna che contiene gli strumenti scientifici e la struttura esterna. Il team è stato in grado di ridurre la massa della struttura esterna del 35% rispetto al progetto di base con cui è partito.
Un vantaggio chiave del design generativo è che ha permesso al team di JPL di ripetere rapidamente i progetti. Esattamente come la potenza elaborativa dei mainframe ha aiutato il programma spaziale a raggiungere nuove vette negli anni ’60, tecnologie come il design generativo stanno creando nuove possibilità nell’esplorazione spaziale, permettendoci di andare oltre e conoscere meglio l’universo che ci circonda.