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Esoscheletri nella fantascienza

Che si tratti di armature per aumentare la resistenza del corpo ai moderni esoscheletri o di abbigliamento mimetico per aumentare la discrezione e la furtività dei soldati, i soldati indossano indumenti e accessori protettivi da diversi millenni.

Oggi stiamo assistendo all'inizio di una nuova generazione di sistemi progettati per proteggere e aumentare la forza e la resistenza del combattente, talvolta cancellandolo dai sistemi di rilevamento del nemico, sotto forma di esoscheletri, "armature" collegate o tute mimetiche adattive.

La fantascienza è stata leader in questo campo per molti anni, sia nella letteratura, che nei fumetti, nel cinema e nelle serie televisive, con approcci talvolta particolarmente stimolanti per gli ingegneri responsabili di questo tipo di programmi. In questo articolo, presentiamo i cinque equipaggiamenti da combattimento più interessanti dell'universo di Scyfy, per esplorare le loro specificità e la rilevanza del concetto proposto.

1- Aliens: Il ritorno: esoscheletro per la pistola intelligente M56

Nel 1986, James Cameron diresse uno dei suoi primi blockbuster, Aliens - Il ritorno, che racconta l'avventura di Ellen Ripley, accompagnata da una truppa di Space Marine, su un pianeta in fase di terraformazione, LV-426, per affrontare gli "xenomorfi", le creature che colpirono l'equipaggio della Nostromo nel primo film della serie.

Ci sono alcuni aspetti che distingueranno Cameron nel corso della sua lunga e fortunata carriera cinematografica, in particolare la precisione con cui progetta l'equipaggiamento militare del futuro, compreso il sistema di combattimento M56 Smart Gun di Drake e Vasquez, due degli Space Marine più carismatici del film.

La Smart Gun è costituita da una mitragliatrice pesante (18 kg) progettata per il supporto dinamico del fuoco delle squadre di fanteria e da un esoscheletro semplificato che consente di distribuire il peso dell'arma e delle munizioni e di assorbire il rinculo del colpo senza influire sulla mobilità della squadra di combattimento e senza richiedere un supporto quando si spara.

Inoltre, un sistema di avvistamento dell'elmetto completa la gamma e consente agli Space Marine una grande potenza di fuoco nel tempo e nel movimento della battaglia.

Il braccio di supporto M56 dei marinai in "Aliens: Il ritorno" è un esoscheletro accessibile con la tecnologia attuale.
I marine coloniali Vasquez e Drake con le loro pistole intelligenti M56 sono tra i personaggi più carismatici del film di James Cameron.

Il principio proposto ricorda alcuni esperimenti sulla mitragliatrice Gatling M134 attaccata all'armatura da combattimento, senza che quest'ultima offrisse la stessa fluidità nel tiro e nel movimento. James Cameron ha spinto il livello di dettaglio per immaginare i movimenti specifici associati all'uso dell'M56, in una dinamica ispirata alle arti marziali come il ju-jitsu o l'aikido, dando una plasticità felina ai movimenti dei Marines.

D'altra parte, se questa tecnologia e queste tattiche sembrano essere efficaci contro gli Xenomorfi (e ancora una volta...), capiamo che l'artigliere è particolarmente vulnerabile al fuoco nemico, soprattutto perché il sistema di braccio di supporto non sembra essere adatto alla copertura, che è essenziale per l'avanzamento della fanteria.

Tuttavia, il collegamento fisico e logico tra l'arma, il sistema di visione del casco e l'armatura da combattimento era straordinariamente visionario nel 1986, quando stavamo appena iniziando a implementare questo tipo di tecnologia.

2- Dune: La distilleria

Dune di Frank Herbert è stato pubblicato nel 1965 ed è uno dei pilastri della fantascienza classica, insieme al ciclo "Fondazioni e Robot" di e' Azimov e "Inseguendo gli Slan" di Van Vogt.

Se la trama deve essere associata a un universo vicino alla space opera molto popolare alla fine degli anni '60, Herbert decise di rompere con molti codici della fantascienza dell'epoca eliminando il concetto di robotica e intelligenza artificiale a seguito di una guerra tra esseri umani e macchine (la jihad di Buthler), così come l'uso di armi laser rese impossibili dall'enigmatico "effetto Holtzman", che porterebbe alla distruzione del tiratore e del bersaglio quando un laser colpisce uno scudo.

In particolare, Herbert posizionò l'azione di Dune sul pianeta desertico Arrakis, noto anche come Dune, che ospita anche la risorsa più indispensabile dell'universo, la Spezia (un'allegoria del petrolio), e un popolo indigeno che costituirà la spina dorsale della storia, i Fremen. Per sopravvivere su Dune, i Fremen hanno sviluppato un equipaggiamento di sopravvivenza e di combattimento chiamato "Distille", progettato appositamente per il clima estremo e arido del pianeta.

Duna distillata Meta-Difesa.fr
Il 15 settembre 2021, è uscito nei cinema francesi un nuovo adattamento del romanzo Dune, diretto dal canadese Denis Villeneuve.

Le rappresentazioni della distilleria nel film di David Lynch del 1984 e nella miniserie degli anni '90 differiscono dalla descrizione del romanzo, che si ispira fortemente all'abbigliamento dei nomadi beduini, la cui cultura servirà da filo conduttore per la stesura del romanzo e della sua trama.

Tuttavia, la funzione rimane la stessa, ossia proteggere chi lo indossa dal calore, dalle radiazioni e dalle abrasioni causate dalla sabbia e, soprattutto, limitare la perdita di acqua del corpo catturando tutte le perdite di acqua (sudore, urina, respirazione) e filtrando poi questi fluidi per renderli nuovamente potabili.

Ovviamente, questo problema ha assunto la sua massima importanza per le forze armate dispiegate in un ambiente ostile, ad esempio nei deserti dell'Iraq, della Siria o del Mali, o nelle montagne afghane, dove la fornitura di acqua potabile è stata una delle sfide logistiche più cruciali, restrittive e spesso costose per le forze occidentali in termini di uomini e attrezzature.

Per sostenere i 5.000 soldati dell'Operazione Serval, le armate francesi hanno dovuto trasportare 43.000 litri di acqua potabile ogni giorno, un peso logistico di gran lunga superiore a quello del carburante e delle munizioni messi insieme, per esempio.

Anche la DARPA americana si è impegnata attivamente sul tema dal 2019, sviluppando una nuova tecnologia per estrarre l'umidità attraverso i metamateriali utilizzando una quantità molto ridotta di energia elettrica, possibilmente fornita da moduli solari portatili.

Allo stesso modo, i vigili del fuoco americani hanno sviluppato un'attrezzatura che assorbe il sudore per incorporarlo nell'abbigliamento protettivo, aumentando la resistenza del vigile del fuoco al calore e alle radiazioni termiche nel tempo.

Ovviamente, lo sviluppo di un equipaggiamento in grado di proteggere efficacemente e attivamente dal calore, recuperando almeno una parte delle perdite idriche del corpo e convertendole in acqua potabile, rappresenterebbe un grande vantaggio per l'autonomia del combattente in un ambiente ostile, riducendo al contempo in modo significativo lo sforzo logistico necessario.

I progressi compiuti negli ultimi anni, in particolare nel campo dei metamateriali, potrebbero più o meno portare a scoperte in questo settore nel breve termine e avvicinarci al Distille Fremen di Frank Herbert.

3- Edge of Tomorrow: Esoscheletro da combattimento Exosuit

La battaglia contro alieni quasi privi di tecnologia, ma terribilmente potenti e voraci, è diventata un tema molto popolare per la fantascienza negli ultimi anni, con film come "Silence" o il recente "The Tomorrow War".

È stato anche "Pitch of a Japanese Light", pubblicato nel 2004 con il titolo "All you need is Kill" dall'autore H. Sakurazaka e successivamente adattato da Doug Liman nel film "Edge of Tomorrow".

Al di là del principio di preveggenza e del loop temporale al centro della trama dell'eroe, il tenente colonnello William Cage (Tom Cruise), il film mette in scena una visione rilevante di ciò che potrebbero essere le tecnologie militari nel campo degli esoscheletri in un futuro più o meno prossimo, mentre queste tecnologie sono già al centro di molti programmi negli Stati Uniti, in Russia o in Cina.

Per combattere gli alieni molto veloci con una forza fenomenale nel film, i soldati utilizzano un esoscheletro da combattimento pesante, l'Exosuit, che consente loro di aumentare in modo significativo le loro capacità (forza, resistenza, ecc.) e la loro potenza di fuoco, in particolare grazie a una mitragliatrice pesante e a un lanciarazzi collegati agli arti dello scheletro.

Mentre il film pone grande enfasi su alcuni dettagli coerenti, soprattutto per quanto riguarda la limitata autonomia del dispositivo o la composizione del gruppo di assalto aereo, manca stranamente alcuni aspetti come la comunicazione o l'impegno cooperativo, dato che le battaglie assomigliano a scontri medievali piuttosto che a combattimenti moderni.

Esoscheletro Edge Morning Meta-Defence.fr

Comunque sia, l'esoscheletro exosuit è molto vicino sia nello spirito che nella forma agli obiettivi degli attuali programmi in questo campo. Tuttavia, come tutti i robot, questi ultimi soffrono di una limitazione in termini di potenza necessaria per renderli veramente efficaci, mentre l'attuale tecnologia delle batterie o la generazione di energia mobile rimangono insufficienti per rendere questi dispositivi rilevanti sul campo di battaglia.

Ad esempio, gli esoscheletri sviluppati in Cina, che hanno lo scopo principale di consentire ai soldati di portare un carico maggiore nel tempo, soprattutto in altezza, offrono solo un'autonomia di due ore quando sono completamente carichi, il che può essere utile per il collegamento, ma rimane molto inadeguato in combattimento.

Tuttavia, il potenziale di questa tecnologia è così promettente che, nonostante le limitazioni attuali, il suo sviluppo è dinamico e sostenibile, almeno all'interno delle tre principali potenze militari del mondo.

4- La distesa: tuta da combattimento Goliath

Di tutte le serie di fantascienza prodotte negli ultimi 20 anni, "The Expanse" è senza dubbio la più riuscita in termini di scenario e tecnologia plausibili.

La storia è ambientata in un futuro prossimo, quando il sistema solare è stato colonizzato dall'umanità e tre fazioni si fronteggiano: la Terra sotto l'egida delle Nazioni Unite, Marte sotto un regime paramilitare e la grande fascia di asteroidi, la più debole e divisa militarmente, ma che fornisce risorse naturali ai due attori principali.

A parte la trama, che ricorda quella de Il Trono di Spade, l'intera serie è progettata con una precisione scientifica e fisica sorprendente, lontana dai codici della fantascienza tradizionale.

Pertanto, la gravità e gli effetti dell'accelerazione, soprattutto nel contesto del viaggio spaziale e dei suoi effetti fisiologici, giocano un ruolo centrale nel corso della storia, e le navicelle spaziali trascorrono il loro tempo girando per accelerare e poi decelerare, mantenendo la gravità a bordo che consente all'equipaggio di lavorare.

Anche gli armamenti utilizzati sono molto plausibili: l'uso massiccio di cannoni a rotaia e missili, così come le battaglie tra astronavi, ricordano le battaglie navali del XVIII secolo.

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La marine marziana Bobbie Draper (Frankie Adams) e la sua tuta Goliath durante una manovra ad alta velocità a bordo del Rocinante

In questo campo, l'armatura da combattimento Goliath è un concentrato di tecnologie e di fisica applicata. È contemporaneamente un esoscheletro, un'armatura da combattimento e una tuta pressurizzata, che consente ai soldati marziani di combattere nello spazio con o senza gravità, rispettando tutti i codici di questi tre elementi.

Inoltre, mentre i marziani crescono sotto una gravità più bassa rispetto alla Terra, questo permette loro di compensare gli effetti di una gravità più forte sul loro organismo, come sulla Terra, a tal punto che è possibile sopportare le accelerazioni molto elevate a cui sono sottoposti i veicoli spaziali durante le manovre ad alta velocità.

A differenza dell'esosuit di Edge of Tomorrow, la comunicazione e il ruolo dell'impegno cooperativo sono spesso enfatizzati nella serie, in particolare attraverso l'armatura Goliath. Attualmente, questa visione della militarizzazione dello spazio non è rilevante e gli abiti da escursione fuori veicolo indossati dagli astronauti sono puramente per considerazioni di sopravvivenza.

Ma se lo spazio fosse militarizzato, è probabile che la visione di The Expanse dell'armatura Goliath raggiungerebbe rapidamente i confini della possibilità.

5- Ghost in the Shell: il Maggiore Cyborg Kusanagi

Ghost in the Shell è un capolavoro della cultura cyber-punk di Masamune Shirow, pubblicato per la prima volta nel 1989. Descrive un futuro in cui la cibernetica e la bionica sono i due pilastri su cui si fonda la società umana.

L'eroina, il Maggiore Motoko Kusanagi, è un cyborg, un cervello umano trapiantato in un corpo robotico completamente cibernetico, che le conferisce capacità militari molto avanzate, sia in combattimento che nel regno cibernetico.

Come membro di un'unità speciale anticrimine, la Divisione 9, combatte contro gli hacker che sono in grado di prendere il controllo della mente umana, il famoso "spirito" che rappresenta l'anima delle persone, violando i loro impianti cibernetici.

Da un certo punto di vista, il corpo cibernetico e robotico del Maggiore Kusanagi rappresenta il culmine ultimo della nozione di esoscheletro e armatura da combattimento, riducendo il ruolo dell'uomo alla sua espressione più semplice, il suo cervello e la sua anima.

Lo spirito di Theroptic Kusanagi nel guscio Meta-Defense.fr
Il camuffamento termoplastico del Maggiore Kusanagi in Ghost in the Shell è uno degli aspetti visivi più spettacolari del suo corpo cyborg. Ma questo principio sta trovando spazio in programmi di ricerca che non potrebbero essere più seri.

Sebbene l'impianto di un cervello umano in un corpo o di un'interfaccia cibernetica sia ancora lontano dall'essere possibile secondo lo stato attuale della scienza, la bionica, cioè il miglioramento delle prestazioni del corpo e della mente umana attraverso impianti tecnologici, è uno dei campi di ricerca a lungo termine più promettenti nel settore militare.

Le sue applicazioni imminenti riguardano il monitoraggio delle costanti vitali, la geolocalizzazione e la comunicazione con i militari, ma si estendono già ad aree più avanzate, come l'uso di interfacce uomo-macchina controllate direttamente dalle onde cerebrali, o la riparazione di arti o organi danneggiati o distrutti da alternative tecnologiche.

Uno degli altri aspetti particolarmente interessanti del corpo di Motoko Kusanagi è l'uso di una tecnica di occultamento chiamata occultamento termo-ottico, che permette di piegare la luce per rendere il soggetto invisibile, anche nello spettro degli infrarossi.

Questo approccio è attualmente oggetto di un lavoro molto serio da parte di diverse persone e viene definito "cloaking", un argomento che abbiamo trattato in un articolo precedente.

Conclusione

Che si tratti di scrittori, mangaka o registi, gli autori di fantascienza a volte offrono delle vere e proprie intuizioni sullo sviluppo delle tecnologie di difesa, ma anche sul loro contesto di utilizzo e sui vincoli e pericoli che le circondano.

L'area dell'equipaggiamento da combattimento è uno degli esempi in cui questa capacità di proiezione è particolarmente interessante da osservare e spesso è rilevante ben oltre la semplice descrizione narrativa che l'accompagna.

Capiamo quindi perché sono nate iniziative come il "Red Team" dell'Agenzia francese per l'innovazione della Difesa e che cosa possono fare, se utilizzate correttamente, per andare oltre il quadro formale della progettazione di attrezzature per la difesa, soprattutto quando si va oltre le applicazioni ovvie delle tecnologie esistenti.

Nell'ambito della difesa, come in altri settori, l'immaginazione è l'unico limite che non può essere superato con certezza, poiché è impossibile immaginare qualcosa che non sia già stato immaginato in precedenza.

E la fantascienza, in tutte le sue forme, ha probabilmente un ruolo da svolgere che va ben oltre il ruolo che le viene attribuito provvisoriamente oggi, soprattutto perché spesso offre una visione molto più ampia e complessa della semplice applicazione della tecnologia.

Fonte: Armature ed esoscheletri: la fantascienza mostra la strada (meta-defense.fr)

Tom Illauer

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