Ricerca medica

Quando una persona sale in alta quota, i processi fisiologici cambiano per adattarsi alle diverse condizioni ambientali. Pressione atmosferica più bassa, meno ossigeno, freddo e vento innescano reazioni a breve termine: per esempio la frequenza cardiaca aumenta e il respiro si fa affannato. Se una persona rimane in quota per un periodo di tempo più lungo, il corpo si adatta gradualmente all’altitudine: avviene l’acclimatamento che implica altri processi fisiologici, come l’aumento del volume del sangue. La ricerca medica analizza le relazioni tra le reazioni del corpo umano e le condizioni ambientali alle quali è esposto.

Nel terraXcube, gli scienziati possono svolgere studi in condizioni completamente controllate. Il Large Cube può ospitare fino a 15 persone per una durata massima di 45 giorni consecutivi.
I parametri climatici possono essere attivati singolarmente o in combinazione, a seconda dell’obiettivo dello studio.

terraXcube simula sia l’ipossia normobarica sia l’ipossia ipobarica. Al momento non è ancora chiaro se il corpo umano reagisca allo stesso modo quando ha solo meno ossigeno a disposizione (ipossia normobarica) e quando alla carenza d’ossigeno si abbina una pressione atmosferica più bassa (ipossia ipobarica). Gli studi svolti nel terraXcube potranno contribuire a chiarire questo punto.

Le grandi dimensioni del Large Cube consentono di simulare interi scenari di emergenza. Le ricercatrici e i ricercatori studiano come le prestazioni neurocognitive e fisiologiche cambiano in condizioni estreme. Il personale di soccorso può addestrarsi in situazioni di emergenza controllate e controllabili. Per esempio, può testare pratiche di rianimazione e attrezzature mediche in alta quota e in condizioni meteorologiche estreme.

È possibile anche simulare una emergenza che implichi l’ipotermia. Monitorando costantemente la temperatura corporea dei partecipanti ai test affinché non scenda al di sotto di livelli critici, il personale medico e di ricerca analizza i processi metabolici ed esamina per esempio quanta energia il corpo consuma quando è esposto al freddo.

Ricerca ecologica

Gli esperimenti in ambienti controllati e gli studi sul campo sono metodi validi e consolidati per indagare l’impatto dei cambiamenti globali sugli ecosistemi.

Tuttavia, soprattutto in aree particolari come l’alta montagna e le regioni polari, entrambi gli approcci presentano alcuni limiti che possono condizionare i risultati della ricerca: le camere climatiche permettono di simulare le condizioni ambientali in modo controllabile e standardizzato, ma non riescono a riprodurre in modo realistico e preciso una combinazione simultanea di numerosi parametri, per esempio pressione atmosferica, umidità e radiazione solare.

Gli studi sul campo invece sono condotti in condizioni reali ma le numerose variabili che caratterizzano l’ambiente esterno possono complicare le cose. Per chi svolge le ricerche diventa spesso difficile concentrare l’analisi sull’impatto di un singolo fattore.

terraXcube supera questi limiti e offre alla ricerca ecologica nuove prospettive.

Ricerca UAV

Gli aeromobili a pilotaggio remoto (UAV), comunemente noti come droni, sono sempre più diffusi in vari ambiti: attività ricreative, agricoltura di precisione, monitoraggio ambientale e operazioni di ricerca e soccorso.
Il settore è in forte crescita nell’universo dell’aereonautica e così gli investimenti in ricerca&sviluppo.

Tuttavia testare performance e funzionalità di vari tipi di UAV in condizioni climatiche estreme è complicato: le condizioni di test non sono controllabili e i rischi economici eccessivi.

Nel terraXcube il personale tecnico può controllare molteplici parametri climatici in contemporanea e ricreare così condizioni di test perfettamente riproducibili. In particolare, si possono testare:

• effetti di temperatura e pressione su spinta e coppia generati da singolo rotore e multi-rotore,
• applicazioni di UAV in contesti ambientali ostili,
• studio di sistemi di navigazione indoor,
• sistemi anti-ghiaccio.

Scienze cognitive

L’essere umano percepisce sé stesso e il proprio corpo anche in relazione al contesto in cui si trova: prova freddo, caldo, si sente affaticato o assonnato, reagisce con prontezza di riflessi oppure si sente confuso. Trovarsi in condizione estreme ha quindi un forte impatto sulle nostre esperienze cognitive.

Nel corso degli anni le scienze della mente e del cervello hanno prodotto indagini approfondite e hanno contribuito alla comprensione avanzata di molti processi alla base delle funzioni cognitive e cerebrali.
Tuttavia, la stragrande maggioranza degli esperimenti in questo campo sono stati eseguiti in condizioni altamente artificiali.

Grazie alla tecnologia di terraXcube che simula l’alta quota e condizioni ambientali estreme, scienziate e scienziati possono colmare la distanza tra ricerca in laboratorio e mondo reale, riproducendo nel Large Cube situazioni simili alla vita quotidiana.

Un aspetto importante è lo studio del comfort percepito, per esempio per testare tessuti tecnici durante le prestazioni sportive o per validare modelli sperimentali di modelli predittivi teorici.

Nel terraXcube si possono investigare anche funzioni cognitive come l’attenzione e la memoria che vengono chiamate in causa durante attività di training. Altri progetti possono concentrarsi sulla percezione del corpo in relazione alle condizioni ambientali.