Uno “Spheres”. Crediti: Massachusetts Institute of Technology
Anche quest’anno numerose scuole italiane volano verso la finalissima di Zero Robotics, la competizione internazionale di programmazione robotica lanciata dal Massachusetts Institute of Technology, insieme a Nasa ed Esa. La finale del campionato internazionale si terrà a bordo della Iss, la Stazione spaziale internazionale, e i finalisti europei si incontreranno venerdì prossimo, il 27 gennaio, a Estec, la sede olandese dell’Agenzia spaziale europea, per seguire in tempo reale la sfida finale, in collegamento diretto dallo spazio.
La sfida consiste nella realizzazione di codici di programma per il controllo di piccoli satelliti, gli Spheres, realizzati dal Mit e già utilizzati dalla Nasa all’interno della Stazione spaziale, dove lavorano in volo libero utilizzando 12 jet azionati da gas compresso. Gli Spheres – acronimo di Synchronised Position Hold, Engage, Reorient, Experimental Satellites – sono simil-sfere a diciotto facce della dimensione di una palla da bowling. Ogni anno la sfida da affrontare è differente: gli studenti devono programmare i loro “satelliti” per completare alcuni obbiettivi entro un dato tempo e con uno spazio limitato per la scrittura del codice. Alcuni compiti possibili da far eseguire al satellite sono: evitare ostacoli, raccogliere oggetti virtuali, distruggere target, compiere rendez-vous autonomi e operazioni di attracco, sempre tenendo conto delle risorse energetiche primarie a disposizione. Raccogliere elementi della Stazione spaziale da assemblare e depositarli nella zona di assemblaggio è stato l’ambizioso obbiettivo dell’edizione 2016.
La sfida è molto impegnativa: il software degli studenti deve poter controllare fattori quali la velocità del satellite, la rotazione, la direzione di marcia, e molti altri parametri. Vince chi porta a termine correttamente il compito dato nel minor tempo possibile rispetto agli avversari. Durante la finale i programmi vengono caricati e lanciati, e non è possibile controllarne o modificarne l’esecuzione, sotto l’attenta supervisione degli astronauti a bordo.
Zero Robotics prevede due livelli di competizione internazionale, rivolta sia alle scuole superiori di tutto il mondo (studenti tra i 14 e i 20 anni), con una variante aperta anche agli studenti più piccoli, sia agli appassionati che vogliano competere singolarmente o in squadra. Data la grande partecipazione delle scuole del nostro paese, l’Italia è l’unica nazione al mondo che ha un suo campionato nazionale. Per il campionato continentale, l’Italia, analogamente alle altre nazioni europee, può partecipare con venticinque squadre. Le squadre sono composte da cinque a quindici studenti ciascuna, e vengono coordinate da un docente della scuola esperto di programmazione, il mentor. Dopo una prima fase eliminatoria, vengono selezionati i team migliori destinati a competere nella fase finale, in cui è richiesta la collaborazione di diversi team. A questo punto vengono formate vere e proprie alleanze di tre squadre di diverse scuole (e nazioni).
The Fermi Floating Team, una delle squadre italiane in gara. Crediti: Liceo “E. Fermi”, Padova
Tra le 14 alleanze protagoniste della finalissima di venerdì prossimo, troviamo una notevole presenza italiana, a testimoniare il grande impegno investito sull’iniziativa aerospaziale. L’Istituto tecnico industriale “A. Righi” di Napoli è presente con ben due squadre, una delle quali guida l’alleanza SpaceLinguine, della quale fa parte anche l’Istituto di istruzione superiore “Avogadro” di Vercelli. Il Liceo scientifico Cecioni di Livorno è presente con ben due squadre che guidano rispettivamente due alleanze: la P.R.O. e la CrabNebulaWaherlTeamAnomaly. A giungere in finale anche l’Istituto di istruzione superiore “G. Natta” di Rivoli (TO), il “Verona Trento” di Messina e altre tre squadre italiane, due della quali a capo delle alleanze FermiAsteroidsCraig (Liceo scientifico statale “E. Fermi” di Padova) e Vinci-NCSSM-ZRM!!! (Istituto di sstruzione superiore “Leonardo Da Vinci” di Trapani), di cui fa parte anche l’Istituto di istruzione superiore “Pacinotti-Archimede” di Roma.
«Non solo la competizione ha un respiro internazionale, ma simula molto realisticamente le condizioni di lavoro di un vero ricercatore, richiedendo ai ragazzi sia capacità tecniche che capacità di organizzazione di lavoro in gruppo, di competizione con le altre squadre, ma anche di condivisione e supporto reciproco in relazione ai problemi di gioco, di adattamento al variare delle condizioni, di stress per le scadenze ravvicinate, di collaborazione con lo staff organizzatore per superare le difficoltà tecniche che sempre sorgono durante il periodo della competizione», dice a Media INAF Renato Macchietto, docente di matematica e fisica al liceo Fermi di Padova e mentor di una delle due squadre padovane – la SetFermiForce, che disputerà la finale virtuale. «La sfida è dunque molto formativa per i ragazzi, e arrivare in finale sulla Iss, come dicono sempre i veri ricercatori e gli astronauti che seguono la gara, è da considerarsi già una grande vittoria».
Programmatori di Spheres all’opera. Crediti: Liceo “E. Fermi”, Padova
Grande entusiasmo e spirito di squadra anche da parte dei ragazzi, che nonostante il grosso sforzo richiesto non si sono tirati indietro. Studiare si è trasformato così in una gara avvincente e internazionale. «Partecipare al torneo di Zero Robotics è stata un’esperienza unica, che ci ha consentito di approfondire le nostre conoscenze di programmazione, logica e fisica. Ha richiesto un grande impegno, ma è stata molto gratificante la possibilità di prendere parte a un evento internazionale e di collaborare con altre squadre nel mondo», racconta Luca Biasotto, della classe 5E del liceo Fermi di padova e membro della squadra finalista The Fermi Floating Team. «I veterani della squadra ci hanno illustrato il codice e dall’inizio della competizione vera e propria abbiamo lavorato fianco a fianco, talvolta anche da casa, alla modifica iterativa del nostro programma», aggiunge Alberto Progida della 3F, compagno di squadra di Biasotto, alla prima esperienza Zero Robotics. «C’era chi lavorava alla programmazione, chi analizzava le partite contro le altre squadre, chi pensava alla strategia… Giungere alla fase finale è stata un’emozione unica; ci siamo fatti in quattro per coordinarci con i nostri alleati, situati Giappone e in Inghilterra e vedere il nostro lavoro ricompensato con la convocazione alla sede dell’Esa in Olanda ci permetterà di concretizzare la nostra passione per la fisica, lo spazio e la tecnologia».
A lanciare la sfida alle scuole italiane un comitato coordinatore composto dal Politecnico di Torino, l’Università di Padova, l’Istituto italiano di tecnologia, l’Ufficio scolastico regionale per il Piemonte, la Rete robotica a scuola e l’Agenzia spaziale italiana. «Il programma Zero Robotics è iniziato negli Stati Uniti grazie al MIT e alla NASA ed è stato poi esteso, con un programma pilota, nel 2011 all’Italia e alla Germania», ricorda Enrico Lorenzini dell’Università di Padova, referente di ateneo per Zero Robotics. «Negli anni seguenti è cresciuto fino a includere molti paesi europei, a cui poi si sono aggiunte l’Australia e il Messico. All’edizione 2016 hanno partecipato più di 200 squadre, provenienti perlopiù dagli Stati Uniti e seguite in numero dalle squadre italiane, che abbiamo pre-selezionato scegliendo le migliori 25. Di queste, ben 11 sono entrate nella finale di venerdì prossimo. Che altro dire: vinca il migliore e in bocca al lupo alle squadre italiane!».
Per saperne di più:
- Vai al sito dell’iniziativa
- Segui la finale in diretta streaming a partire dalle 19:45 di venerdì 27