Acquisizione digitale di tute da astronauta con gli scanner Artec 3D

Riepilogo: Un'azienda che produce sistemi di supporto vitale per piloti e astronauti aveva bisogno di integrare una tuta spaziale specifica con un modello di veicolo spaziale 3D.

Obiettivo: Acquisire digitalmente la tuta spaziale in un preciso 3D a colori mentre viene indossata da un dipendente, utilizzando uno scanner 3D di precisione, in meno di dieci minuti.

Strumenti utilizzati: Artec MHT, Artec Studio

Recentemente, i collaboratori di Artec hanno visitato NPP Zvezda, un’esclusiva azienda russa che produce sistemi di supporto vitale per piloti e astronauti. L’attività consisteva nella scansione di una tuta spaziale Sokol-KV-2, indossata dagli astronauti quando esiste il massimo rischio di depressurizzazione. Queste tute sono leggerissime (pesano circa 8,5 kg). Utilizzate con successo dal 1979, ad oggi non hanno mai fatto registrare guasti. Utilizzando uno scanner Artec MHT, è stata realizzata una copia tridimensionale della tuta per integrarla successivamente con un modello spaziale 3D.

Ecco le fasi della realizzazione del modello:

  1. Un collaboratore ha indossato la tuta spaziale (l’involucro è funzionale ed è stato utilizzato nello spazio per 6 mesi) e si è seduto in uno speciale dispositivo che simula un sedile ammortizzatore. Tutto è stato organizzato in modo da replicare il più possibile la posizione dell’astronauta in fase di lancio e di atterraggio e in altre situazioni associate al massimo livello di rischio.
  2. La tuta spaziale è stata quindi gonfiata con aria fino al raggiungimento della pressione adeguata. A questo punto, è iniziata la scansione! Per catturare la tuta spaziale, è stato utilizzato uno scanner MHT. Questo modello particolare è stato progettato per la scansione accurata di oggetti di media dimensione, compresi i dati cromatici. Per effettuare ulteriori calcoli, la scansione deve essere effettuata con la massima precisione. Una minima imprecisione e un astronauta potrebbe ritrovarsi in una situazione di depressurizzazione nello spazio.
  3. Sono bastati 10 minuti per scansionare la tuta, e il procedimento si è svolto senza difficoltà. L’uomo che indossava la tuta ha dovuto mantenere una certa posizione e rimanere immobile durante la scansione. A scansione ultimata, la tuta è stata sgonfiata e il collaboratore di Zvezda è emerso dalla tuta dicendo, "Salve Terrestri!" facendo sorridere tutti. Il modello 3D prodotto con l’aiuto degli scanner Artec e del software Artec Studio verrà utilizzato nel modello tridimensionale di un veicolo spaziale, utilizzato a sua volta per progettare un nuovo modello di veicolo analogo. I collaboratori di Zvezda ritengono che la tecnologia 3D abbia un ruolo indiscusso nello sviluppo del settore spaziale.

Uno dei tecnici coinvolti nel progetto ha spiegato: "La tecnologia tridimensionale ci consente di visualizzare ciò che non siamo riusciti a vedere su carta e nei modelli. Lavorare con modelli 3D è di grande aiuto quando si progetta una nuova tuta spaziale. Si può allineare il modello a un altro sedile, ruotarlo, modificarne gli angoli – tutto è possibile con l’ausilio del modello 3D ricavato dalla scansione".

I collaboratori di Zvezda ora stanno considerando l’utilizzo di scanner 3D per altre attività. Ad esempio, questa tecnologia può essere applicata per realizzare sedili individuali personalizzati (adattati al corpo di ogni astronauta) su un veicolo spaziale. È molto importante rendere questi sedili più comodi possibile, perché su di essi gli astronauti passano la maggior parte del tempo mentre si trovano nello spazio.  Pertanto, rendendoli più comodi, gli astronauti possono prolungare la permanenza nello spazio.

Attualmente, il reparto di produzione dei sedili personalizzati utilizza una tecnologia più vecchia, simile a quella utilizzata nel settore ortopedico. Prima di tutto, viene realizzato uno stampo della schiena dell’astronauta, che viene poi inviato agli specialisti che producono il sedile con l’ausilio di strumenti di misura manuali. Con questo metodo, però, raramente si raggiunge la precisione desiderata.

Inoltre, gli sviluppatori e gli ingegneri stanno considerando l’utilizzo di uno scanner per digitalizzare una tuta morbida. Questo tipo di involucro, attualmente in via di sviluppo, consentirà maggiore mobilità alle braccia e alle mani, permettendo agli astronauti di utilizzare svariati strumenti di piccole dimensioni. Il team di Artec è orgoglioso di aver partecipato a questo entusiasmante progetto e si augura di ricevere i commenti e le impressioni delle organizzazioni scientifiche e di ricerca relative ad ulteriori contributi della tecnologia 3D al settore spaziale.

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