Il design in ambienti estremi deve essere funzionale, ridurre i rischi, portare benessere. Se n’è parlato in un seminario organizzato dall’Università di Bologna nell’ambito di un progetto per lo sviluppo di moduli spaziali a cui collabora Deep Blue, esperta di Human Centered Design.
Cos’hanno in comune un astronauta e una ricercatrice della stazione Concordia in Antartide? Sono entrambi esposti a un certo livello di stress, dovuto alle responsabilità individuali e collettive e alla consapevolezza dei rischi che comportano eventuali errori operativi, ma anche all’ostilità dell’ambiente in cui si trovano a vivere e lavorare. Ambiente a cui mancano “vie di fuga”: le passeggiate spaziali non sono un’attività rilassante né di routine (sono rischiose e per affrontarle occorrono mesi di preparazione); d’altra parte, uscire a sgranchirsi le gambe con il termometro che segna 50-80 °C sotto zero respirando cristalli di ghiaccio non è un’esperienza piacevole.
In questi contesti, la progettazione degli spazi interni, che si tratti di moduli abitativi extraterrestri o stazioni di ricerca polari, è fondamentale per migliorare sicurezza e benessere psicologico delle persone: da elemento estetico, il design diventa un mezzo per abbassare i rischi e lo stress.
Di questo si è parlato nel seminario “Abitare l’estremo” organizzato dall’Università di Bologna nell’ambito del progetto Beyond the Space Life. Digital Living Lab for Human life in space del MICS (Made in Italy Circolare e Sostenibile).
Il progetto del MICS è uno sforzo di ricerca interdisciplinare per la progettazione di abitacoli spaziali con un approccio human-centered, ovvero centrato sulle esigenze, sul benessere, sull’esperienza (intesa come insieme di interazioni fisiche, sensoriali, percettive) della persona. Deep Blue, in qualità di consulente, sta collaborando con l’ateneo bolognese proprio alla definizione di nuove metodologie e best practices per introdurre i Fattori Umani nel ciclo di design e sviluppo dei moduli spaziali. Lo Human Centered Design, infatti, ha dimostrato di essere molto efficace nel ridurre rischi – operativi e strategici – e stress in contesti complessi come quelli extraterrestri. Di stress e design centrato sull’utente in ambienti estremi e ad alto rischio hanno parlato nel corso del seminario Angela Donati, Psicologa e Consulente in Deep Blue, e Simona Turco, Ingegnere responsabile dello sviluppo aziendale in Deep Blue.
Cos’è lo stress, cosa comporta e come si contrasta
Dal punto di vista biologico, lo stress è una risposta del corpo a uno stimolo cognitivo, emotivo, sociale o fisico che percepiamo come eccessivo in sé o a causa di un’esposizione prolungata. Un meccanismo adattativo, quindi. Che però non può essere “sostenuto” a lungo, ne va del benessere psicofisico e, in ambienti ad alto rischio como lo spazio anche della sicurezza. “Sulla Stazione Spaziale Internazionale, un astronauta è sottoposto a stress prolungati come la mancanza di sonno, ritmi giornalieri sfasati (vedono l’alba ogni 90 minuti!) e microgravità che possono pregiudicare salute, capacità decisionali e di regolazione emotiva con ripercussioni sul benessere individuale e sulle relazioni con gli altri”, ha spiegato Donati. Con un effetto collaterale non trascurabile: la sicurezza personale e di tutto l’equipaggio. “Percezione e risposta allo stress variano individualmente e possono essere allenate, soprattutto per migliorare la gestione degli imprevisti (Deep Blue collabora con l’Agenzia Spaziale Europea per la formazione dei nuovi astronauti con un corso dedicato proprio alla gestione dello stress, alla comunicazione, alle capacità collaborative, ndr.). In generale, però, si ricercano strumenti e strategie specifiche per minimizzarlo”. Ciò significa, per esempio, utilizzare la tecnologia per favorire il benessere (come i visori di realtà aumentata che simulano paesaggi naturali rendendo più piacevoli attività come la meditazione o l’esercizio fisico), ma anche progettare spazi e sistemi in modo da rendere più semplice, efficace, piacevole e sicura l’interazione. In che modo? Partendo dall’individuare requisiti e bisogni di chi li userà. Questo è lo Human Centered Design.
Il progetto Beyond the Space Life
Applicato alla progettazione di un ambiente fisico, il design centrato sull’utente risponde a esigenze che variano in base al contesto ed è “costretto” dalle caratteristiche del contesto stesso. Come ha sottolineato nel suo intervento Chiara Montanari, ingegnere con un’esperienza pluridecennale nella gestione delle missioni polari (ha partecipato a cinque spedizioni in Antartide, prima italiana ad averne guidata una), per rendere più funzionale e piacevole la permanenza in un ambiente confinato come la stazione di ricerca Concordia basta anche scegliere colori rilassanti e materiali che diano una sensazione di intimità e calore come il legno; adottare un design flessibile e modulare; prevedere spazi in cui si possa stare per conto proprio.
E per un astronauta, invece? In che modo il design di un modulo spaziale può aiutare a gestire il carico di lavoro e lo stress di missioni di lunga durata come quelle che si prospettano sulla Luna o su Marte? Nel contesto del progetto Beyond the Space Life, ovvero il design degli spazi interni dei moduli abitativi spaziali, forte dell’esperienza e delle competenze in tema di Fattori Umani, Deep Blue si occuperà proprio della caratterizzazione delle tipologie di utenti e delle loro necessità, oltre che delle attività di validazione del design degli spazi con associata valutazione ergonomica. “Gli studi di ottimizzazione ergonomica e cognitiva degli spazi interni dei moduli spaziali sono orientati a supportare il design dei moduli abitativi che saranno utilizzati nelle prossime missioni lunari, a partire da quelli attualmente in fase di sviluppo in Thales Alenia Space, partner industriale del MICS: HALO, I-HAB e ESPRIT”, ha spiegato Simona Turco. Per arrivare sulla Luna, infatti, l’ambizioso Programma Artemis (una collaborazione NASA e partner internazionali tra cui Agenzia Spaziale Europea e Italiana) prevede la costruzione della Lunar Gateway, una stazione cislunare da cui partiranno le missioni di esplorazione e colonizzazione della Luna. I moduli abitativi faranno parte di questa stazione.
Lo Human Centered Design
Sul tema dello Human Centered Design di sistemi complessi – ovvero caratterizzati da un elevato livello di tecnologia – e in ambienti ad alto rischio come quello spaziale o polare in cui un errore può mettere a rischio la vita, ha parlato in modo più approfondito Simona Turco nel suo intervento. Mettendone in evidenza, innanzitutto, il valore. “L’approccio centrato sull’utente è un approccio vincente, in quanto a safety (intesa sia come sicurezza personale sia dell’ambiente nel suo complesso) e usabilità perché va a considerare l’interazione dell’operatore con il sistema sin dall’inizio del design. In questo modo non c’è il rischio di mettere a punto una tecnologia a cui l’utente finale si deve adattare, come successo in passato e come spesso succede anche oggi. Il principio è questo: non sei tu a dover imparare a usare il ‘bottone’ ma è il ‘bottone’ a dover essere pensato per essere usato da te in maniera semplice, efficiente e sicura”.
Tradizionalmente, l’innovazione tecnologica, quindi il disegno e lo sviluppo di una nuova tecnologia, viene inquadrata nel contesto di una scala di misura che ne valuta la maturità, ovvero se e quanto sia pronta per essere utilizzata in ambienti operativi reali. La scala, chiamata Technology Readiness Level o TRL, è stata ideata proprio dalla NASA ed è suddivisa in nove livelli, ciascuno dei quali rappresenta uno stadio specifico del ciclo di sviluppo tecnologico: dalla fase concettuale alla piena implementazione. “I TRL consentono un’applicazione iterativa nel design a vari livelli e alla fine servono per ridurre il rischio associato alla readiness della tecnologia – ha spiegato Turco – negli ultimi decenni, in ambito militare, industriale e spaziale, a complemento di questa scala è stata introdotta quella dello Human Readiness Level o HRL per valutare invece quanto la tecnologia sia ‘pronta’ a essere adottata e utilizzata efficacemente e in sicurezza dagli utenti”.
Human Centered Design e Human Readiness Level sono due concetti diversi ma interconnessi. L’adozione di un approccio human centered infatti permette di “salire” velocemente la scala di HRL: più un sistema è stato concepito ‘attorno’ all’utente più la sua adozione sarà veloce e più si abbatteranno i rischi relativi all’interazione con l’operatore.
“La Human e Automation-Interaction segue regole/principi ben definiti – ha continuato Turco – mi riferisco a standard internazionali come la ISO 9241, che definisce le linee guida per l’ergonomia dell’interazione tra umano e automazione, e la ISO 26800, che fornisce linee guida di alto livello per progettare ambienti, prodotti e sistemi in modo ergonomico, ponendo l’accento sul benessere e sulla sicurezza degli utenti. Queste linee guida danno però dei principi di massima che devono essere calati nel contesto specifico di utilizzo: lo sforzo è quello di derivare i requisiti di dettaglio da inserire nella progettazione”.
Di fatto, per applicare e implementare queste normative all’interno di un progetto specifico bisogna guardare sia agli aspetti tecnici sia a quelli organizzativi. E bisogna usare i metodi giusti per definire gli indicatori utili a validare il sistema. “Se non posso testare il mio sistema e se non posso dire che il test ha avuto successo basandomi su qualcosa di misurabile, di fatto sto mancando il mio obiettivo – ha sottolineato Turco – quindi definire target e metodi, ma pure le competenze necessarie. Per esempio, se sto sviluppando un sistema per un comandante di un sottomarino, devo innanzitutto chiedermi se ha competenze e formazione adatte al nuovo sistema o se è necessario implementarle. Cioè, va bene guardare agli aspetti di gestione tecnica del progetto, ma bisogna considerare pure la cultura organizzativa per capire se cresce in parallelo all’evoluzione della tecnologia”.
Per aiutare a mettere in pratica i principi dello Human Centered Design, Deep Blue ha contribuito allo sviluppo dello strumento chiamato Human Factors CoMPaSS nell’ambito del progetto europeo Safemode per l’integrazione dei Fattori Umani nella gestione del rischio in aviazione e marittimo (ne avevamo parlato qui). Si tratta appunto di una “bussola” che, in base agli obiettivi da raggiungere (il design di un sistema, l’analisi di un incidente, la gestione del rischio, ecc.), aiuta a definire il metodo migliore da applicare, quando applicarlo, chi coinvolgere, in quale ordine, ecc. È online, gratuito e a disposizione di tutti.
L’estremo nel quotidiano
L’“estremo” da abitare non è necessariamente qualcosa di remoto o distante. Durante il seminario, Roberto Montanari, cofondatore e responsabile Ricerca & Sviluppo di RE:Lab (una PMI italiana specializzata nell’interazione uomo-macchina), ha affrontato il tema del design centrato sull’utente nell’ambito della mobilità. Sulle strade, il concetto di “estremo” prende forma in eventi come alluvioni o bombe d’acqua, situazioni che con tutta probabilità saranno sempre più frequenti. Per affrontare questo genere di emergenze, è indispensabile un approccio progettuale integrato, che consenta di calare l’estremo nel quotidiano. Questo significa combinare strumenti di guida tradizionali (come i sensori di sicurezza) a sistemi avanzati che monitorano lo stato fisico, emotivo e l’attenzione del guidatore (su questo aspetto RE:Lab è impegnata con il progetto Next Perception) e interfacce di supporto alla guida “customizzate” sulle capacità del guidatore, che sia un esperto o un principiante, per garantire una guida sicura e responsiva anche nelle condizioni più critiche.
Infine Alberto Piovesan, designer dell’azienda D-Air Lab che progetta, sviluppa e produce dispositivi di protezione individuale sfruttando l’esperienza di Dainese nel mondo dello sport, ha fatto qualche esempio delle ricadute che l’innovazione tecnologia applicata a contesti estremi ha sul quotidiano. Ed ecco come un gilet con air-bag incorporato pensato per motociclisti che vanno a oltre 300 km/h è stato d’ispirazione per la messa a punto di dispositivi di sicurezza per operai che lavorano ad alta quota.
