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Dentro la scatola nera, tra segreti e realtà

Le “scatole nere” vengono installate su vari mezzi di trasporto: treni, automezzi e soprattutto aerei. Ma come funziona una scatola nera? Quali sono i suoi segreti? L’abbiamo chiesto ad un vero investigatore federale degli Stati Uniti ed al direttore dell’agenzia investigativa Ntsb del governo americano.

Dentro la scatola nera, tra segreti e realtà

Le scatole nere sanno tutto. O meglio, racconteranno tutto. È questo quello che mi passava per la mente mentre pilotavo un piccolo Cessna nei cieli sopra lo stato del Kansas, negli Stati Uniti. Eravamo in volo da poco, appena decollati da Olathe diretti a Gardner, vicino a Kansas City. L’aereo era abbracciato dalle nuvole e non c’era alcuna visibilità. Avevo gli occhi fissi sull’avionica Garmin di ultima generazione che mi indicava la rotta, mi aggiornava sul piano di volo, ricreava la topografia locale con una visione sintetica e mi forniva informazioni sugli aerei vicini. Dalla mia cabina vedevo il mondo che mi circondava. Eppure se guardavo fuori dal finestrino vedevo un bianco infinito e brillante. Visibilità zero. Mi venne in mente la scatola nera perché quell’aereo era troppo piccolo per averne una. Se mai fosse successo qualcosa, non ci sarebbero stati molti dati per ricreare il passato, tranne le mie telecamere (amatoriali) montate in cabina.

Ma quel giorno la scatola nera non sarebbe stata necessaria. Accanto a me avevo un istruttore “con i fiocchi”. Mio collega di allora, amico e istruttore di volo, il dott.ric. William “Bill” Tuccio. Bill conosce la sicurezza in volo come pochi. Non solo per le sue migliaia di ore di volo, o i suoi titoli di studio o la sua passione per l’aeronautica. Bill era un investigatore federale del National Transportation Safety Board (Ntsb), l’agenzia governativa degli Stati Uniti responsabile di investigare gli incidenti nel mondo dei trasporti. Quando precipita un aereo, affonda una nave, deraglia un treno, c’è l’Ntsb.

E a chi meglio che il dr. Tuccio, chiedere i segreti delle scatole nere ed il processo investigativo che ne deriva.

Il mio ruolo era quello di specialista di registratori nell’Ufficio di Ricerca e Ingegneria, Divisione Registratori di Veicoli. Ero un investigatore federale con l’Ntsb” ci racconta il dr. Tuccio. Distintivo e tutto il resto. “Il mio mestiere era di scaricare informazioni da registratori certificati (quindi ufficiali) e qualsiasi altro pezzo di elettronica trovato nelle vicinanze di un evento. Questo vale per qualsiasi modalità: aviazione, ferrovie, marina, autostrada ed altro.” Usare una scatola nera significa innanzitutto ritrovare la scatola stessa, scaricare i dati che contiene e poi riassumere i fatti descritti dalle registrazioni. “La maggior parte delle volte è un impegno individuale, altre volte invece si usa una squadra composta da altri membri del Ntsb”.

Bill Tuccio, Ph.D.
L'investigatore federale dott. ric. William "Bill" Tuccio alle prese con una scatola nera. Molto spesso l'Ntsb viene chiamata a dare supporto per investigazioni internazionali.

Che cos'è una scatola nera?

La scatola nera è una scatola metallica che custodisce un registratore al suo interno. Questo registratore, in origine un semplice nastro, annota vari parametri continuamente. Nell’esempio di un aereo, la scatola nera registra quelli di volo (come altitudine, velocità, angolazioni) e le conversazioni in cabina di pilotaggio per capire cosa dicevano i piloti. Ce ne sono quindi di vari tipi. “Ci sono quelle parametriche (registratore per i dati di volo - FDR) che usano dati in formato binario ARINC, vocali (registratore per le conversazioni in cabina - CVR) che creano un file .WAV, e registratori video” spiega Bill. “I registratori video certificati non hanno penetrato il mercato in maniera sostanziosa, anche se l’Ntsb ha spinto per un uso più frequente”.

Queste scatole sono di colore arancione acceso (e non nero!), proprio per essere trovate con più facilità. Il termina “scatola nera” deriva dal secondo conflitto mondiale, indicando una serie ti tecnologie elettroniche (come radar, radio, ed altri sistemi di navigazione) che venivano nascoste in scatole di colore nero. Con il tempo l’uso è diventato civile, ma il termine “scatola nera” era ormai coniato ed usato colloquialmente da tutti i costruttori aeronautici.

Più importante è il design: sono progettati per resistere agli incidenti più estremi. Questo per garantire, con un’alta confidenza, che sarà quasi sempre possibile analizzare i dati e determinare le cause di un evento. Analizzando e studiando i dati sarà poi possibile imparare e migliorare il mondo dei trasporti. “Gli standard sono cambiati con gli anni” spiega il Dr. Tuccio. “Gli ordini governativi che dettano gli standard di certificazione contengono requisiti dettagliati per accelerazioni, danno da impatto, shock, tempistiche per il calore e contatto con i fluidi”. Il sito del Ntsb indica alcune di queste caratteristiche: resistenza al fuoco fino a 1100 gradi centigradi, impermeabilità fino a 6km di profondità, capacità di trasmettere la posizione per 30 giorni (sott’acqua) e resistenza all’impatto fino a 3400 G. La scatola deve quindi essere pronta a tutto. “Se una scatola viene ritrovata, la informazioni possono essere scaricate” continua Bill. Naturalmente, se la scatola non viene ritrovata, come nel caso di Malaysian Airlines 370, i dati sono persi. “C’è un pò di interesse internazionale ad usare satelliti per trasferire dati di continuo e non aver più il bisogno di una scatola fisica” commenta il dr. Tuccio.

Scatola nera
Foto da National Transportation Safety Board / Flickr

Naturalmente, la scatola nera è solo un piccolo pezzo di un puzzle molto più grande. Rimanendo in tema aeronautico, altri pezzi di questo quadro potrebbero essere lo spazio aereo, il controllore di volo, la compagnia aerea, l’esperienza precedente dei piloti, il costruttore dell’aereo, il meccanico responsabile della manutenzione e molti, molti altri. Per ognuno di questi potrebbero esserci molteplici contributori ad un incidente. Per esempio, i turni dei controllori di volo troppo lunghi o un nuovo protocollo per il controllo di manutenzione. Ecco perché la scatola nera non potrà quasi mai ritrarre l’intero quadro di un evento. È però capace anche di raccontare le emozioni, i pensieri e le parole. Tutto quello che rendono “umani” i piloti.

Il processo investigativo

Dopo un incidente, la scatola nera viene ritrovata e presa in custodia dagli investigatori federali del Ntsb. Deve poi essere trasportata in modo sicuro al quartier generale dell’agenzia. Non possono naturalmente esserci interferenze di alcun tipo. Una volta al sicuro, investigatori come Bill Tuccio scaricano i dati su una rete privata ed isolata dal mondo esterno per garantire la privacy. La registrazione viene poi ascoltata dall’investigatore per determinare che l’evento di interesse sia presente (che la scatola nera abbia funzionato correttamente). I dirigenti ed il capo investigatore (“investigator in charge”) poi decidono come condurre l’investigazione della scatola. Questo può risultare in due processi. Il primo consiste in un lavoro individuale, dove l’investigatore riassume i fatti ascoltati nel registratore ed un rapporto con “i fatti” viene steso. Il secondo consiste in un lavoro di gruppo dove gli investigatori si riuniscono con il costruttore dell’aereo, i sindacati dei piloti, il costruttore del motore e l’amministrazione federale dell’aviazione (l’autorità che gestisce l’aviazione). Per circa quattro giorni il gruppo trascrive l’intera registrazione.

Questo rapporto non è semplice da scrivere perché deve evidenziare ogni esitazione tra le parole, ogni prolungamento di una parola, ogni rumore. Proprio tutto. Le scatole nere vocali registrano tipicamente le ultime due ore, dando spesso molto lavoro agli inquirenti. Le scatole nere parametriche invece hanno tradizionalmente un ciclo tra le 25 e 50 ore (esistono modelli che arrivano anche alle centinaia di ore). Questo è dovuto anche alla necessità di capire se l’aereo avesse avuto altri comportamenti sospetti ben prima di un evento.

Se l’equipaggio sopravvive, esso viene prima intervistato (tipicamente entro le prime 36 ore) dai gruppi “operazioni e fattori umani” (Human Factors and Operations) per iniziare a rispondere alla domanda “cosa è successo?" (successione degli eventi, stato del mezzo, altri fattori, problemi, ecc). Successivamente, l'equipaggio viene anche invitato ad ascoltare le registrazioni con lo specialista. La trascrizione finale viene poi aggiunta al fascicolo investigativo e custodita gelosamente per evitare che venga rilasciata al pubblico prima del dovuto; verrà pubblicata assieme al rapporto finale. La registrazione audio della scatola nera, invece, non verrà mai rilasciata al pubblico.

Scatola Nera Southwest Airlines 1380
Investigatori federali del Ntsb recuperano la scatola nera del volo Southwest Airlines 1380. Foto da National Transportation Safety Board / Flickr.

Se l’evento è molto complesso e c’è una necessità di avere più dati, l’agenzia può organizzare un’udienza (“hearing”) dove le varie parti vengono invitate a testimoniare. L’Ntsb potrebbe avere domande per l’operatore, le loro procedure, le loro misure di sicurezza, o per il costruttore del veicolo, oppure per il costruttore dei motori. Chiunque possa fornire dati di interesse per l’investigazione. L’equipaggio, se sopravvissuto, è anche invitato a questa udienza pubblica.

L’analisi di tutti i dati viene condotta dall’agenzia privatamente. Alla conclusione, lo staff prepara una presentazione dove l’intero rapporto viene discusso e revisionato davanti al consiglio direttivo Ntsb (“Members of the Board”). Tutto viene discusso meticolosamente per pubblicare il miglior rapporto possibile: fatti, analisi, conclusioni, cause e raccomandazioni. Il consiglio spesso formula domande per gli investigatori e alla fine vota sulla stesura e la pubblicazione del rapporto finale. Può succedere che i membri del consiglio offrano opinioni differenti.

Il dr. Bill Tuccio ne ha viste molte, tra cui l’incidente con Space Ship Two (2014) e l’incidente che ha coinvolto un jet privato (Learjet) all’aeroporto di Teterboro nel New Jersey nel 2017 (vicino a New York). Per il primo, anche se non sotto la sua investigazione, la scatola nera è stata assolutamente critica. L’incidente che ha visto il veicolo spaziale esplodere è stato attribuito ad un errore umano, oltre ad altre responsabilità aziendali. Il secondo invece è stato un evento interessante per la moltitudine di fattori presenti nell’incidente, come la poca preparazione pre-volo e le interazioni tra pilota e copilota durante la fase di atterraggio.

La struttura del National Transportation Safety Board

L’Ntsb è per definizione un’agenzia investigativa federale ma indipendente dal governo degli Stati Uniti. Per federale si intende che ha giurisdizione su tutti gli Stati del paese ed i membri del consiglio direttivo sono nominati dalla Presidenza del governo. Sotto il consiglio lavorano centinaia di specialisti, tra esperti in un determinato settore ed investigatori professionisti. Le qualità necessarie per lavorare con l’Ntsb sono molte, proprio come spiega il dr. Tuccio. Tra le qualità, ci sono “la capacità di trovare ripetizioni e modelli tra i dati, essere attenti ai dettagli, avere padronanza della materia (aeronautica nel suo caso), conoscenze ingegneristiche, conoscenze elettroniche e molte altre”.

Lavorare per l’Ntsb comanda rispetto dato che l’agenzia è da sempre conosciuta come oggettiva, imparziale, apolitica e puramente finalizzata a migliorare la sicurezza nei trasporti civili statunitensi. Il quartier generale si trova a Washington D.C., non lontano dalla Casa Bianca.

Il direttore (tecnicamente Presidente del Consiglio - “Chairman of the Board”), fino a qualche giorno fa, è stato Robert L. Sumwalt, un personaggio straordinario e devoto alla sua professione, proprio come racconta il dr. Tuccio. “A varie riunioni del consiglio ho dato testimonianza e risposto alle sue domande. È una persona estremamente gentile che tiene a chi lavora per lui. Ama il suo lavoro e si vede in tutto quello che fa.”

Robert Sumwalt si è appena ritirato qualche giorno fa. È stato direttore dal 2017 ed un membro del consiglio dal 2006. “L’America ha avuto un grande servizio dal Direttore Sumwalt.” racconta Bill Tuccio.

Non potevamo non contattarlo e fargli giustamente qualche domanda.

Direttore Robert Sumwalt
Il direttore del Ntsb, dott. Robert Sumwalt. Foto da National Transportation Safety Board / Flickr

Studio ed insegno cause d’incidenti e prevenzione da molto tempo” ci racconta il direttore Sumwalt. “Ho anche lavorato nei team di investigazione del Ntsb. Quindi conosco molto bene come opera l’agenzia. Avere una conoscenza dell’aviazione mi ha sicuramente aiutato molto” continua a raccontarci. E di conoscenze ne ha molte. Master in scienze aeronautiche (con lode) e laurea in ingegneria aerospaziale con specialità in fattori umani e sicurezza. E ancora, oltre 14000 ore di volo con brevetti su cinque aerei di linea diversi. La vera definizione di “esperto”.

Le scatole nere nel futuro

Dopo l’incidente del volo Colgan Air nel 2009, il Direttore Sumwalt ha espresso la necessità di utilizzare le scatole nere per incrementare la qualità delle operazioni di volo. Il programma “flight operational quality assurance” (Foqa) è una responsabilità degli operatori di volo (per esempio le compagnie aeree) di monitorare e migliorare la qualità della sicurezza nelle loro operazioni di volo. Uno dei modi è scaricare le scatole nere e vedere come i voli sono stati condotti. “Le scatole nere appartengono agli operatori, non al governo” spiega Bill Tuccio, “non ci sono leggi o regolamenti che ne proibiscano l’uso dagli operatori stessi”.

Ma non tutti i piloti (e sindacalisti associati) sono felici dell’idea. Avere una specie di “grande fratello” a bordo non è certo stimolante. Gli operatori che usano le scatole nere nel loro programma Foqa scaricano i dati in maniera anonima, cosí da non puntare il dito a nessun equipaggio in particolare. Però il concetto di “grande fratello” a bordo non è nuovo, ed in parte esiste tutt’ora. Molti aeroplani devono trasmettere dati durante i voli per essere periodicamente monitorati (protocollo ADS-C). Inoltre, studi in anni recenti hanno considerato l’uso di telecamere in cabina di pilotaggio per poter creare una connessione video con il suolo durante un’emergenza. Certo, durante un’emergenza potrebbe anche essere utile, ma la maggiorparte dei piloti non ama l’idea di avere una telecamera che può vedere tutto quello che fanno. Potrebbe quasi creare un paradosso e ridurre la sicurezza in volo aumentando la tensione.

Alla fine, una cosa è fondamentale. Le scatole nere devono continuare a dare risposte in maniera fattuale. Il concetto di “fake news” non esiste nel vocabolario del Ntsb. E lo si vede in vari modi. Per esempio, l’Ntsb è una delle poche (se non l’unica) agenzia investigativa governativa nel mondo a pubblicare la trascrizione del registratore audio nei rapporti investigativi. “Credo che sia molto importante per noi essere trasparenti” spiega il direttore Sumwalt “e sono d’accordo con il nostro protocollo. Certamente, un linguaggio poco pulito e frasi che non sono pertinenti all’evento possono spesso essere rimosse, specialmente se di natura personale”. Però, come ci spiega Bill Tuccio, la trascrizione deve essere piena per dare il senso della conversazione, incluso lo stato emotivo delle persone. “Per esempio” conclude il direttore Sumwalt “se un pilota parla in maniera volgare e maliziosa della moglie e queste parole non hanno niente a che vedere con l’evento, verranno omesse dalla trascrizione. Se invece il pilota aveva appena avuto una discussione con la moglie ed era sconvolto prima dell’evento, allora si dovrebbe caratterizzare quello che è stato detto senza usare volgarità.” Ecco cosa significa essere corretti, fattuali, umani e professionali.

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