Dalla navigazione “a occhio” all’era dei software aeronautici
Un viaggio storico tra strumenti manuali e digitalizzazione nel volo
C’era un tempo in cui non esistevano i radar: sulle imbarcazioni erano i marinai sull’albero ad avvistare la terra, o uno scoglio, o il nemico.
Durante le guerre c’erano le torrette dove soldati preposti vigilavano affinché le mura della città non fossero violate dagli invasori.
Una volta non c’erano i satelliti ad aiutarci nel prevedere il meteo, si guardava il cielo e dall’osservazione empirica si giungeva alle conclusioni: “cielo a pecorelle, pioggia a catinelle”, si diceva, o “rosso di sera bel tempo si spera”. Si decideva come abbigliarsi in base ai proverbi degli avi.
Innovazione digitale nei cieli: radar, satelliti, cloud e AI
Come sta cambiando il volo civile
Poi è arrivata l’innovazione tecnologica, i software, il digitale a “coadiuvare” ogni tipo di attività. Satelliti, droni, server, Cloud, AI, tutto a disposizione dell’uomo, per privarlo di ogni sforzo, se non quello di programmare.
Affidabilità dei software di bordo: possiamo fidarci dei sistemi digitali?
Il ruolo dell’affidabilità dei sistemi digitali per la serenità dei passeggeri.
L’aeroplano è, tra i mezzi di trasporto, forse il più affascinante. È dal mito di Icaro che il sogno dell’uomo è quello di avvicinarsi al cielo. Questo mezzo ha rivoluzionato tutto il nostro modo di vivere, ha avvicinato i continenti e le popolazioni, ma…
Una grande percentuale di cittadini del mondo ne ha timore, in Italia pare che soffra di aerofobia, il terrore di volare, il 50% della popolazione che opterebbe volentieri per un altro mezzo di trasporto e in tanti, prima di salire su un aereo, assumono tranquillanti o addirittura potenti sonniferi.
Airbus A320 e vulnerabilità software: perché migliaia di voli sono stati cancellati
Cosa è successo davvero e quali sono stati gli effetti immediati nel mondo.
Questa premessa era doverosa per affrontare un argomento balzato agli onori delle cronache qualche giorno fa: sono stati ritirati per revisionare il software, buona parte degli Airbus A320, utilizzati dalle compagnie aeree più adoperate dai civili, compreso quello usato dalla Santa Sede per gli spostamenti del Pontefice Leone XII.
Oltre 6 mila aerei Airbus dovranno essere sottoposti a una modifica urgente di uno dei software del computer di bordo che controlla diversi comandi. Come detto, gli apparecchi coinvolti sono stati migliaia, questo ha comportato la cancellazione di circa duemila voli. Immaginate con quali conseguenze.
Nella notte tra venerdì 28 e sabato 29 novembre, migliaia di tecnici sono stati inviati negli aeroporti di mezzo mondo per intervenire d’urgenza su diversi Airbus a corridoio singolo, gli aerei più utilizzati in questo momento storico e risolvere una rara, ma seria vulnerabilità al software dei computer di apparecchi A319, A320, A321; questi sono stati richiamati per le opportune modifiche.
Il malfunzionamento ELAC: quando un errore software altera i comandi di volo
L’evento critico su JetBlue e le conseguenze sui passeggeri.
Un volo in viaggio tra Messico e Stati Uniti, della compagnia JetBlue, il 30 ottobre scorso, in piena fase di crociera, quella che dovrebbe essere la meno vulnerabile (con il pilota automatico inserito) ha iniziato a scendere in modo incontrollato per alcuni secondi prima di tornare in quota. Una quindicina di persone sono rimaste ferite e il volo è stato dirottato a Tampa, in Florida.
La causa dell’accaduto sembra da imputare all’ELAC: Elevator, Aileron, Computers; un componente chiave nei sistemi di controllo di volo moderni (come quelli di Airbus), una sorta di cervello digitale che interpreta i comandi del pilota (stick, pedaliera) e li traduce in movimenti precisi di superfici di controllo (timone di profondità e alettoni). Questi sono elementi critici del sistema primario di controllo del volo.
Fly-by-wire e sicurezza: il ruolo del cervello digitale dell’aereo
Come le radiazioni spaziali possono alterare i comandi di volo elettronici.
Ogni jet di questo modello ne ha due, per risolvere il problema ai vettori è stato chiesto di tornare a una versione precedente del software.
La casa di produzione del software ha ribadito la certificazione dello stesso dalle autorità dell’aviazione civile… ma si è fatta una scoperta alquanto stupefacente: Airbus ha dichiarato che l’indagine sull’incidente ha evidenziato come l’intensa radiazione solare possa corrompere dati fondamentali per il funzionamento dei controlli di volo; in seguito, a un aggiornamento dei computer di bordo le radiazioni solari sarebbero in grado di alterare l’uso dello stesso. È stato affermato: «le indagini hanno rivelato che un’intensa radiazione solare può corrompere dati critici per il funzionamento dei comandi di volo».
L’Airbus 320 è il primo aereo “fly-by-wire” al mondo (un sistema in cui i comandi del pilota vengono trasformati in segnali elettronici) e si è tempestivamente intervenuti affinché non si creassero altre situazioni pericolose neutralizzando il problema, che era comunque difficilmente prevedibile.
Radiazioni solari e sicurezza aerea: come un “bit flip” può alterare i dati di volo
Quando la tecnologia diventa troppo piccola per resistere all’imprevedibile.
Un momentaneo picco di radiazioni solari, più intense in alta quota dove la protezione dell’atmosfera è minore, causato da un’esplosione coronale solare, ha corrotto i dati dinamici di volo, provocando questo improvviso abbassamento di quota che ha comportato, per chi non aveva le cinture allacciate in quel momento, come il personale di bordo, diverse contusioni.
Tempeste solari e tecnologia: quanto sono esposte le aerovie moderne?
L’ipotesi di integrare previsioni meteo spaziali nel traffico aereo.
«Il flusso di particelle di origine solare sembra aver colpito la parte esterna dell’atmosfera e, a cascata, altre particelle si sono abbattute sull’elettronica dell’aereo. Questo avrebbe generato il cosiddetto “bit flip”», dice al Corriere Alessandro Paccagnella, docente del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova. Il «bit flip», spiega il professore, «è un fenomeno in cui il valore di un singolo bit in memoria o in un circuito digitale cambia in modo involontario: da 0 a 1 o da 1 a 0. E tra le cause ci sono le radiazioni solari o cosmiche che colpiscono i semiconduttori. I dati, insomma, vengono corrotti».
Microprocessori sempre più piccoli, vulnerabilità sempre più grandi
Rischi reali per aerei, chip e infrastrutture digitali globali.
«Immaginiamo le particelle solari come delle punture di spillo che colpiscono costantemente i transistor — prosegue —. Finché questi erano grandi, la puntura non faceva male. Ora, con i microprocessori così piccoli, la stessa puntura — che non è cambiata — riesce a fare danni». Una riflessione va posta quindi anche su questa minimalizzazione di tendenza, nel campo digitale, medico, scientifico, non sempre ridurre i volumi è una cosa positiva, in questo caso ad esempio, ha aumentato la vulnerabilità dei processori.
Sarà un’operazione titanica di riparazione di 1000 velivoli, quelli sui quali il software andrà del tutto sostituito, per altri basterà un “ricovero” di circa 3 ore per porre rimedio.
Si pensi che al mondo, non ci sono nemmeno abbastanza hangar per accogliere gli aerei che dovranno restare a terra per essere riparati.
Possibili alternative: prevedere l’attività solare prima di far decollare un aereo?
L’evento di Carrington: cosa accadrebbe oggi a software, chip e sistemi di volo
Ci sarebbe un’altra possibilità: si potrebbero far volare gli aerei “incriminati”, mettendo un occhio alle previsioni di attività esplosiva solare, che sono note ore o giorni prima dell’aumento di radiazioni; ma certamente nessuno vorrà prendersi la responsabilità di una decisione del genere!
Si è trattato di una grande esplosione coronale solare, un evento con una frequenza di ripetizione stimata in 200 anni; se fosse una regola precisa, visto che l’evento originale è del 1859, quasi ci saremmo. Per fortuna si tratta invece solo di una probabilità. Ma significa che ogni anno c’è un po’ meno dell’uno per cento di probabilità che accada.
Se avvenisse un’eruzione solare imprevista della stessa intensità, una buona parte dei chip attualmente al lavoro sul pianeta “brucerebbe” a causa dei campi elettromagnetici che li investirebbero. Nello specifico probabilmente buona parte degli aerei, di qualsiasi marca, cadrebbero davvero.
Ma la situazione a terra sarebbe infinitamente più grave, con le comunicazioni e la logistica merci mondiali azzerate in maniera irreparabile dal collasso delle loro strutture digitali, cosa che avrebbe conseguenze davvero impensabili e disastrose.
Il futuro della sicurezza aerea: natura, tecnologia e nuove minacce digitali
Perché il futuro della sicurezza richiede di osservare anche il cielo, non solo i sistemi.
Dobbiamo prepararci a maggiori problemi di questo tipo? L’evento del 30 ottobre potrebbe anche essere un caso unico. Anzi è quello che si augurano tutti, i fruitori di voli per primi.
La risposta la daranno gli esperti di sicurezza aerea che hanno già iniziato a studiare l’evento per capire se c’è il rischio che si ripeta. Forse gli eventi atmosferici, le radiazioni solari, i voli degli uccelli, in una parola: la natura, va attenzionata tanto quanto il progresso tecnico per poter “volare” sempre più al sicuro.
Nelide Quarato
