L’idea di una tuta spaziale aderente, quasi una seconda pelle, la fantascienza l’aveva avuta prima di tutti. Soprattutto perché con un eroe intabarrato nelle classiche tute pressurizzate ci puoi fare ben poco. Si muove piano, goffamente e, parliamoci chiaro, in quanto a sex appeal è pari a zero.Jane Fonda, nell’indimenticabile strip-tease all’inizio di Barbarella (1968), aveva capito che la cosa migliore da fare con una tutona spaziale tradizionale è togliersela. La tuta a pressione meccanica, qualcosa di simile a quella in queste pagine, compare per la prima volta in un romanzo di fantascienza all’inizio degli anni ’70. Non è un caso che a introdurla sia stato Jerry Pournelle (classe 1933), esperto di equipaggiamento militare e assai informato sull’avanzamento delle tecnologie della Nasa, oltre che scrittore di fantascienza e fantapolitica. Certo la sua idea di un capo spaziale che faccia traspirare è quasi comica se si pensa all’ambiente di Marte, tra temperature impossibili e raggi cosmici, ma l’intuizione di fondo c’era. La strada che porta la nuova tuta (BioSuit) dal Marte di Pournelle colonizzato da perfide multinazionali a quello vero della missione del 2030 (anno più anno meno) inizia da molto lontano. E, come vedremo, passa anche dalle nostre parti. Il punto di partenza sono stati gli studi di Arthur S. Iberall sulle LoNE (Lines of Non-Extension). La teoria di Iberall, un fisico dall’approccio interdisciplinare, era che la pressione interna della tuta spaziale poteva essere fornita da linee che uniscono i punti inestensibili del corpo, quei punti che rimangono fermi nonostante i movimenti. Collegando i punti con un rivestimento in tessuto si ottengono delle linee che mantengono costante la pressione all’interno della tuta. Correva l’anno 1947. Negli anni ’50 furono testati dei prototipi, ma la strada fu abbandonata. In teoria funzionava, ma in pratica non esisteva un tessuto abbastanza “intelligente” da modificarsi in modo tale da assecondare i movimenti lasciando sempre costante la pressione nelle linee di non estensione. Nel 1999 una giovane professoressa del Mit di Boston, Dava Newman, propone al Niac (l’istituto di ricerca e sviluppo di nuovi concept della Nasa) di proseguire gli studi sulla tuta partendo proprio da Iberall e dalle intuizioni di Paul Webb che, negli anni ’60, lavorava sul concetto di contropressione meccanica. Il sogno di Newman era quello di una tuta spaziale che liberasse l’astronauta e gli permettesse di muoversi e di fare, con il minor dispendio di energia possibile, tutte quelle operazioni che in gergo spaziale si chiamano Eva (Extra Vehicular Activities). «In breve», spiega la scienziata, «la BioSuit utilizza la contropressione meccanica, ovvero preme direttamente sulla pelle dell’astronauta in modo da mantenere costante la pressione, senza bisogno di pressurizzazioni a gas. Abbiamo brevettato anche il sistema matematico che sta dietro alle LoNE, l’intreccio di linee di non estensione».

La sfida lanciata dalla progettazione di un equipaggiamento del genere è anche, forse soprattutto, una sfida di design. E infatti per la BioSuit viene convocato un architetto di base a Cambridge nel Massachusetts, Guillermo Trotti, che ha alle spalle creazioni di strutture e rover lunari e una sua visione in fatto di esplorazione spaziale molto positiva: «Sono convinto che gli umani siano destinati ad abitare lo spazio», spiega. «L’industria spaziale diventerà una delle più importanti della Terra. È stata proprio Dava Newman a contattare il nostro studio, Trotti & Associates, e a coinvolgerci al momento di presentare il progetto alla Nasa nel 1999. Noi portavamo la nostra esperienza sul campo: sapevamo parecchie cose in fatto di resistenza in condizioni ambientali estreme e in più già da tempo ci interessavamo allo spazio». Insomma, fino al 2005 la ricerca sulla BioSuit procede spedita: c’è il design e c’è il background scientifico ma le difficoltà non mancano. «La cosa più difficile», spiega Trotti, «era gestire le parti concave del corpo umano in modo che, nonostante i movimenti, la pressione rimanesse costante. Sapevamo che ci saremmo arrivati solo con una combinazione perfetta tra design e materiali innovativi». Ed è qui che la strada verso la conquista di Marte fa una deviazione in Italia. Più precisamente a Molvena, una frazione non lontano da Vicenza in cui si trova il reparto ricerca e sviluppo di Dainese, il marchio di abbigliamento motociclistico. Proprio a Molvena, nel cuore di una zona di antica tradizione conciaria, Lino Dainese aveva stabilito, nel 1972, la primissima sede della sua azienda sartoriale. La persona che materialmente, ma quasi per caso, fa da tramite tra il Mit e l’azienda veneta è Aldo Cibic, architetto e designer di fama mondiale, molto attivo negli anni ’80 con Memphis, gruppo di creativi fondato da Ettore Sottsass. Cibic, oltre che un archistar, è vicentino: parlando di spazio con Guillermo Trotti, decide di presentargli Lino Dainese. «Dainese ha raccolto la sfida senza esitazioni», ricorda Dava Newman. «Sono i migliori del mondo nel campo delle protezioni per sport estremi e con loro abbiamo realizzato il primo prototipo». Che è stato mostrato alla Wired Next Fest 2006 ed è tutt’oggi negli stabilimenti di Dainese nel vicentino. Nel 2006, dunque, il teatro di quella sfida alla fisica e alla fisiologia che è la BioSuit si sposta a Molvena, dove l’ingegner David Manzardo è chiamato a tradurre in realtà i disegni del Mit e i rendering di Trotti. «Per il concept siamo partiti dai modelli su carta del Mit e abbiamo creato una prima tuta generica ma fatta su misura che abbiamo rimandato ai nostri partner. In America è stata indossata e sono stati tracciati i corretti passaggi delle linee di non estensione. Il Mit poi ci ha fornito i nuovi disegni che individuavano le linee primarie, più grosse, e quelle secondarie, più piccole. A quel punto sono state tolte tutte le cuciture dalla nostra tuta che è stata interamente digitalizzata per permettere ai modellisti di riportare tutto su Cad». Al momento di trasformare il reticolo di linee, sviluppato dai programmatori Cad, in tessuto e cuciture, è stata usata una speciale macchina tessile che traccia ciascuna linea con un filo elastico nero e tutt’intorno intesse un sottile filo trasparente e obliquo che mantiene bloccato il filo nero (la linea di non estensione), senza però influire sulla sua capacità di scorrere e deformarsi. La macchina per cucire deve essere tarata alla perfezione: basta modificare leggermente la tensione del filo, la direzione o l’ondulazione del disegno, e la tuta finisce per avere caratteristiche tecniche e di pressione totalmente falsate. «Il materiale usato per il concept della BioSuit è un sandwich di Lycra con particolarità tecniche », spiega Manzardo, «ma è solo un prototipo che esplora la fattibilità dello studio: non abbiamo ancora sperimentato stratificazioni di tessuti adatti a proteggere il corpo da radiazioni e agenti chimici». Ma insomma perché quelli del Mit dovevano arrivare proprio a Vicenza? «Per realizzare capi in pelle, un materiale notoriamente poco estensibile, ci troviamo a studiare con particolare attenzione l’ergonomia umana», sottolinea Manzardo. «Per facilitare i movimenti del motociclista è necessario prevedere, in alcuni punti, l’inserimento di materiali elastici o di protezioni, anche articolate. Per noi è prioritario off rire il massimo della libertà di movimento in ogni condizione. Per esempio i paraschiena a scudi hanno degli snodi che lasciano libero il pilota: la tuta può muoversi lungo l’asse della spina dorsale, proteggendo la schiena quando si piega». Quello della BioSuit è un progetto ancora aperto, conclude Manzardo: «È passato attraverso vari stadi, come le chiusure dell’avambraccio e la parte di dimensionamento meccanico, ancora coperta da riserbo e di cui non possiamo parlare. Nei prossimi mesi verrà da Boston una studentessa del Mit per lavorare con noi». Il team che la sta sviluppando è cosciente che la tuta cambierà l’iconografia dell’esploratore spaziale. «Un aspetto estetico è sempre presente nel nostro lavoro», commenta Guillermo Trotti. «Per dirla con Buckminster Fuller, l’inventore della cupola geodetica, non penso mai alla bellezza mentre risolvo un problema. Ma se quando ho finito il risultato non è bello, vuole dire che ho sbagliato tutto».

LE TAPPE DELLA RICERCA Marte non è stato costruito in un giorno…
• 1968: SAS In principio si chiamava così: Space Activity Suit. L’idea viene a Paul Webb partendo dagli studi sulle linee di non estensione del fisico Arthur S. Iberall. Nel primo studio sull’argomento, uscito sulla rivista Aerospace Medicine nell’aprile 1968, viene definita come una “guaina elastica per attività extra veicolari”. La ricerca è finanziata subito dalla Nasa.
• 1971:Il prototipo Vengono sviluppati dieci modelli per provare diverse soluzioni. Seguono una serie di test, tutti più o meno riusciti, in camera a vuoto. La prova più lunga è durata 2 ore e 45 minuti. L’energia richiesta all’astronauta per muoversi diminuisce notevolmente rispetto alle tute spaziali pressurizzate ma allo stesso tempo emergono i primi problemi.
• 1999: BioSuit Dava Newman riprende in mano gli studi di Iberall e l’esperienza di Webb, riproponendo alla Nasa lo sviluppo di una tuta a contropressione meccanica. Si concentra sui punti del corpo umano che presentano maggiori criticità (i più articolati e le zone concave) e inizia a sviluppare soluzioni dinamiche. La affianca il designer Guillermo Trotti.
• 2006: A Vicenza! È proprio Trotti, grazie alla dritta dell’architetto vicentino Aldo Cibic, a prendere contatto con la Dainese per sviluppare il concept e renderlo, sartorialmente, una realtà. L’esperienza della ditta italiana in campo di protezioni dinamiche nelle situazioni più estreme permette al Mit di avere un primo prototipo di BioSuit nel giro di soli tre mesi.

UN ESOSCHELETRO PER CHI NON PUO’CAMMINARE La ricerca di Dava Newman si può applicare anche sulla Terra. Per cambiare la vita ai bambini colpiti da paralisi cerebrale. Per studiare tute in grado di far muovere meglio gli astronauti, Dava Newman con l’aiuto di Hugh Herr (il professore del Mit sulla copertina del numero di Wired di giugno) e di Christopher Carr, ha ideato un esoscheletro in fibra per simulare le difficoltà di una passeggiata a gravità zero. Ha così scoperto che le tute tradizionali assorbono la gran parte della spinta del ginocchio e ha studiato un sistema per non mandare dispersa quell’energia. Questi studi sulla dinamica umana l’hanno portata ad allargare il campo. «Ho in mente un progetto di “soft suit”», ci spiega. «Un esoscheletro morbido pensato per i bambini che soffrono di paralisi cerebrale. Stiamo collaborando con dei medici per scoprire come migliorare la loro locomozione. Useremo dei sensori per misurare il movimento e dosare l’energia extra impressa dall’esoscheletro».

[fonte: Wired.it – Maria Teresa Sette]