“Beyond the Space Life”. Un Living Lab digitale di progettazione attenta al benessere dei futuri equipaggi in microgravità

La vita oltre la Terra
I trend e le prospettive definite dalla New Space Economy evidenziano come il nostro modo di immaginare la vita e l’accessibilità allo Spazio stiano cambiando. Con la futura dismissione della Stazione Spaziale Internazionale prevista per il 2030 e l’avvio di progetti privati come SpaceX, Axiom Space o Blue Origin, emerge la possibilità di nuove partnership tra pubblico e privato, e l’accesso a questo settore da parte di nuovi progettisti, start-up e imprese provenienti anche da ambiti eterogenei.

Il prossimo futuro prevede missioni aperte a equipaggi con competenze, scopi e background culturali e sociali molto diversi tra loro. In questo contesto, progettare ambienti per la vita nello spazio non significa più garantire solo la sopravvivenza. Diventa fondamentale occuparsi del benessere psico-fisico e della qualità dell’esperienza, in condizioni di microgravità, isolamento e percezioni sensoriali e temporali lontane da quelle abituali.

È proprio qui che si colloca “Beyond the Life Space”, un progetto che unisce ricerca accademica e know-how industriale per sviluppare nuove strategie di design responsabile e sostenibile, finalizzate a progettare futuri habitat spaziali in orbita bassa (LEO). Il progetto mira, inoltre, ad attivare nuove modalità di apprendimento e collaborazione per i futuri progettisti, favorendo interazioni tra attori con background differenti.

Un progetto tra ricerca e industria
“Beyond the Life Space. Digital Living Lab for Human Life in Space” è una linea di ricerca che fa parte dello Spoke 1 dedicato al Digital Advanced Design nell’ambito del Partenariato Esteso MICS – Made in Italy Circolare e Sostenibile, finanziato dal programma NextGenerationEU – PNRR.

Il progetto è guidato dall’Alma Mater Studiorum – Università di Bologna (Dipartimento di Architettura e Dipartimento di Matematica) in collaborazione con Thales Alenia Space Italia, leader europeo nella realizzazione di moduli abitativi spaziali.

L’obiettivo è duplice:

  1. Sviluppare processi progettuali che considerino fin dalle prime fasi di concettualizzazione e configurazione degli habitat spaziali le esigenze legate ai fattori socio-culturali e di benessere dei futuri equipaggi.
  2. Creare strumenti e strategie di open innovation per rendere la progettazione per lo Spazio più collaborativa e aperta alle contaminazioni tra domini diversi e nuove filiere del Made in Italy. L’obiettivo è accelerare i processi di innovazione in un’ottica di sostenibilità.

Un approccio responsabile e centrato sull’utente

Il progetto adotta la metodologia del Responsible Advanced Design (RAD), che integra valori come inclusione, sostenibilità immateriale e cura all’interno di un processo anticipatorio e sistemico. Questo approccio considera sia le dimensioni materiali del progettare interni di habitat pressurizzati, quindi attenzione a vincoli dimensionali, di durata ed ergonomici, sia quelle immateriali come benessere emotivo, relazioni e equità. Integra anche sperimentazioni collaborative per lo sviluppo di proof of concept e prototipi fisici con simulazioni in ambienti digitali.

Accanto a RAD, viene applicato lo Human System Integration (HSI), già adottato da NASA, per includere i fattori umani – fisiologici, psicologici e cognitivi – nella progettazione di ambienti complessi orientata alla sicurezza e performance. L’integrazione di questi due approcci consente di superare la tradizionale centralità delle prestazioni tecniche e di mettere al centro la persona, la sua esperienza nello spazio e il suo rapporto con sé e con la comunità, intesa come equipaggio.

Lo Space Digital Living Lab

Il fulcro del progetto è lo Space Digital Living Lab, un ambiente fisico-digitale concepito per supportare progettisti, ricercatori e aziende del settore e non solo, con i seguenti obiettivi:

  • Raccogliere dati e validare soluzioni rispetto ai vincoli complessi – legati al corpo e alle esperienze di vita in ambienti estremi – tipici degli ambienti confinati, trasferendo conoscenze e know-how da ambiti molto lontani dalla progettazione nello Spazio.
  • Attivare una consapevolezza progettuale sul ruolo del benessere psico-percettivo e di comunità all’interno di ambienti e condizioni ostili.
  • Accelerare la costruzione di scenari futuri e, di conseguenza, la progettazione di soluzioni innovative grazie alla contaminazione tra saperi eterogenei.
  • Costruire in modo più rapido le prime idee concettuali di habitat spaziali, integrando le esigenze dei possibili futuri committenti con fattori socio-culturali e di benessere dei futuri equipaggi.
  • Simulare gli spazi e la relazione tra i sistemi prodotti e l’essere umano.

La parte digitale del Living Lab comprende:

  • una piattaforma che aggrega conoscenze preliminari e dati sui fattori umani e sul benessere dell’utente in condizioni estreme;
  • un osservatorio di buone pratiche e casi studio di prodotti, servizi ed esperienze sia in dominio spaziale sia in altri contesti estremi;
  • un configuratore interattivo che permette di ideare prime configurazioni di habitat spaziali, tenendo conto di parametri come il comfort, gli aspetti sociali e culturali e l’integrazione tra attività individuali e collettive;
  • uno strumento in realtà virtuale che consente di testare i proof of concept in ambienti simulati e di aiutare il progettista a comprendere meglio cosa significa progettare per la microgravità, migliorando la flessibilità degli spazi in base ai fattori umani.

La componente fisica del Living Lab include workshop e attività di ricerca-azione guidate dal co-design per favorire l’incontro tra saperi accademici, industriali e professionali. L’obiettivo è promuovere una progettazione interdisciplinare e accelerare i processi di innovazione fin dalle prime fasi ideative.

Attività sperimentali

Nel corso del progetto sono state avviate diverse sperimentazioni, tra cui:

  • Workshop interdisciplinari con giovani designer, ricercatori ed esperti del settore, che hanno sperimentato strumenti game-based per vivere esperienze simulate in microgravità. Queste attività hanno preparato i progettisti a confrontarsi con un contesto molto lontano da quello abituale, a validare gli archetipi di utenti futuri – rappresentativi delle possibili tipologie di equipaggi – e a progettare scenari e soluzioni anticipatorie e avanzate, attente al benessere dei futuri equipaggi.
  • Living Lab di Ricerca-Azione con aziende del Made in Italy, a partire da Thales Alenia Space Italia (TASI) – detentrice di un importante heritage nel settore spaziale – fino ad aziende provenienti da settori differenti (illuminazione, acustica, HVAC, materiali innovativi) non affini all’aerospazio. Queste collaborazioni hanno permesso di esplorare contaminazioni tecnologiche, culturali e progettuali, accelerando la nascita di idee concettuali e nuove soluzioni orientate al futuro e attente al benessere dell’uomo e dell’ambiente in condizioni di microgravità.
  • Attività di trasferimento di ricerche, dati e metodi dalla ricerca all’industria, come l’integrazione tra il Model Based System Engineering – strumento ingegneristico e gestionale utilizzato da TASI per progettare in modo sistemico habitat spaziali – e elementi design driven nati dalle attività descritte in precedenza, più orientati al benessere degli utenti.

I proof of concept sviluppati spaziano da arredi modulari flessibili, che puntano a mantenere la privacy dell’individuo ma anche a favorire la socializzazione, a sistemi integrati di ventilazione e illuminazione che migliorano il benessere dell’utente sia dal punto di vista emotivo individuale che nella cooperazione del gruppo. Si estendono inoltre a sistemi dedicati al benessere psico-fisico attraverso il gioco individuale e collaborativo, fino a sistemi avanzati di primo soccorso per la gestione delle emergenze. Questi ultimi possono fungere anche da artefatti per migliorare il monitoraggio quotidiano dei parametri vitali grazie a strutture adattive che si modellano attorno al corpo, aumentando il comfort non solo ergonomico ma anche sensoriale.

Questi prototipi rappresentano strumenti esplorativi per validare approcci e metodologie in ambienti estremi.

Trasferibilità e impatto

Sebbene lo Space Digital Living Lab e i vari strumenti ad esso collegati siano nati per lo Spazio, il sistema sviluppato ha una forte potenzialità di trasferimento ad altri contesti con caratteristiche simili o ad alta variabilità. Tra questi rientrano i veicoli autonomi di nuova generazione o contesti quotidiani in cui è necessario innovare i sistemi prodotto per garantire, oltre ai parametri di sicurezza, una maggiore attenzione al benessere psico-sensoriale ed esperienziale.

Questa cross-fertilization tra domini estremi e quotidiani apre la strada a nuove opportunità per le filiere del Made in Italy, capaci di coniugare saperi tradizionali e innovazione tecnologica.

In prospettiva, Beyond the Life Space può rappresentare un modello replicabile di innovazione responsabile, dove la centralità della persona – in relazione anche all’ambiente – diventa la chiave per affrontare le sfide tecniche, culturali e sociali della vita in condizioni estreme o ad alta complessità, sia nello spazio che sulla Terra.

Laura Succini, ricercatrice presso il Dipartimento di Architettura, Università di Bologna – Alma Mater Studiorum
Elia Sindoni, R&D System Engineer, Thales Alenia Space Italia