Il fumo di un incendio non si ferma ai confini delle foreste, ma viaggia per centinaia di chilometri, tinge di grigio il cielo e porta con sé aria irrespirabile anche nelle città lontane. Da sempre, prevedere la sua direzione e la sua intensità è una sfida complessa.
È proprio in questa zona d’ombra che entrano in gioco i droni del team dell’Università del Minnesota Twin Cities. Come spiega questa news sul sito dell’Università americana, questi mezzi non si limitano a osservare dall’esterno, ma volano dritti dentro le colonne di fumo, trasformando il caos dell’incendio in dati tridimensionali.
Video: Ricostruzione 3D del flusso di fumo con sciame di droni
Sciami intelligenti che leggono il fumo
I ricercatori hanno dato vita a piccoli robot volanti, capaci di riconoscere il fumo e inseguirlo come stormi coordinati. Mentre i satelliti guardano dall’alto e spesso da lontano, questi droni entrano nel cuore del problema, catturando ogni dettaglio in tempo reale, e ricostruiscono i pennacchi in 3D da diverse angolazioni, regalando agli scienziati un’immagine inedita di come le particelle si muovono e si disperdono.
“Un passaggio chiave è comprendere la composizione delle particelle e come si disperdono”, racconta Jiarong Hong, professore di Ingegneria Meccanica. Le particelle più piccole, spiega, possono viaggiare molto lontano e restare sospese a lungo, con effetti sulla qualità dell’aria ben oltre il punto in cui il fuoco è divampato.
Più precisi e meno costosi dei satelliti
La vera forza di questo approccio sta nella precisione. “Permette di raccogliere dati ad alta risoluzione su vaste aree, a un costo inferiore rispetto agli strumenti satellitari,” aggiunge Nikil Nrishnakumar, giovane ricercatore del Minnesota Robotics Institute. Informazioni che possono fare la differenza quando si tratta di simulare la diffusione del fumo e guidare le risposte sul campo.
Accanto al tracciamento dei pennacchi, i droni sperimentano anche tecniche come l’olografia digitale, per studiare la natura stessa delle particelle. Tutto concorre a costruire modelli predittivi più affidabili, indispensabili in scenari dove il tempo è un fattore critico.
Non solo incendi
Lo studio del fumo nell’ottica della lotta agli incendi è solo l’inizio. Come spiega questo articolo su Interesting Engineering, infatti, la medesima tecnologia potrebbe essere utilizzata per monitorare tempeste di sabbia, eruzioni vulcaniche e altri fenomeni atmosferici che minacciano la salute e la sicurezza delle persone. Ma la priorità resta chiara: individuare gli incendi il prima possibile. “L’identificazione tempestiva è la chiave,” ribadisce Hong. “Prima si vede un fuoco, più rapida ed efficace sarà la risposta.”
Verso droni più resistenti e autonomi
Il progetto non si ferma agli esperimenti di oggi. Il gruppo sta sviluppando droni a decollo verticale con ali fisse, in grado di volare per oltre un’ora. Una resistenza che li rende ideali per pattugliare aree immense, senza dover interrompere la missione.
Dietro questo lavoro ci sono anche Shashank Sharma e Srijan Kumar Pal, insieme al supporto del St. Anthony Falls Laboratory (appartenente allo stesso ateneo del Minnesota), che crea così un mix di competenze che dimostra come robotica e scienze ambientali possano allearsi per proteggere comunità e territori.
Ogni volo dentro il fumo permette di ottenere una briciola di conoscenza in più, e grazie a strumenti più precisi ed economici il futuro della lotta agli incendi potrebbe essere scritto non solo dai vigili del fuoco, ma anche dagli occhi elettronici di questi droni.
