V srpnu 2021 dorazilo na Goddardovo středisko v marylandském Greenbeltu nové vybavení – takzvaný gravity offset table. Inženýři tento stůl využijí ke zkouškám robotických technologií pro servis družic, které by jednou měly najít uplatnění v kosmickém prostoru. Gravity offset table je vlastně velký kus žuly využívaný pro testy hardwaru v simulovaných podmínkách mikrogravitace. V tomto konkrétním případě se jedná o 8,5 tuny těžký blok s rozměry zhruba 2,4 × 3 metry, jehož povrch je perfektně rovný a hladký. V horní části pak vidíme pohyblivý mechanismus, který bude držet testovaný hardware. Pod těmito sáňkami se nachází trojice vzduchových ložisek, do kterých proudí vzduch z tlakových nádob. Výsledkem je že tlak vzduchu zajistí, že se testovaný objekt vznáší. Tím se simuluje, jak se bude zařízení pohybovat v kosmickém prostoru.

„Vlastně je to vzduchový hokej naruby,“ popisuje Joe Easley, vedoucí skupiny operátorů robotů z Exploration and In-Space Services Division na Goddardově středisku a dodává: „U vzduchového hokeje je stůl posetý otvory, kterými proudí vzduch nadnášející puk. V našem případě je to spíše jako kdyby puk (s hmotností družice) zajišťoval své vznášení sám.“ Aby bylo dosaženo skutečné mikrogravitace, musel by stůl simulovat šest stupňů volnosti, tedy šest směrů, ve kterých se objekt může pohybovat. V reálu má však pouze tři a proto se ideální mikrogravitaci pouze velmi přibližuje. Stačí ale do nákladu jemně zatlačit prstem a on se začne vzdalovat – jako kdyby byl opravdu v kosmickém prostoru.

Goddardovo středisko používá tuto metodu k vývoji technologií pro opravy družic už od začátku roku 2017, kdy jim dorazil první takový stůl. Zdejší experti s pomocí této metody vyvíjeli postupy pro misi OSAM-1 (On-orbit Servicing, Assembly, and Manufacturing 1), která má na oběžné dráze doplnit jiné družici pohonné látky. Díky zkouškám na tomto stole se dá ověřit, že komplexní simulace jsou přesné a odpovídají skutečnosti. Právě simulace kosmického prostředí je pro zkoušky OSAM-1 kriticky důležitá. Technologický demonstrátor totiž dostane dvojici robotických paží, jejichž pohyb musí být synchronizován se zachytávanou družicí, které se mají doplnit pohonné látky. To ale není jednoduché, protože ona družice nebyla stavěná na to, aby ji šlo zachytit a navíc půjde o plně automatickou operaci. Když paže sáhne moc daleko, může družici odstrčit. Když sáhne krátce, nedosáhne na cíl. Gravity offset table umožní expertům testovat, jak bude paže interagovat s cílovým objektem, který bude pro potřeby testů simulován zařízením na vzduchových saních.

„Docela dobře reprezentuje fyziku,“ říká Easley a dodává: „Kdybych na družici ve vesmíru zatlačil rukou, pravděpodobně by se pohybovala podobně jako tenhle stůl na Zemi, samozřejmě s několika dalšími směrovými omezeními tady na Zemi.“ Zbylé dva stoly na Goddardově středisku mají podobný design i možnosti. Nový stůl tak především umožní testovat najednou různé technologie pro servis družic. Počítá se s tím, že najdou uplatnění při testech nových úchopových rozhraní, která by mohla být jednou lépe zachycena servisní družicí, pokud by se už při návrhu počítalo se servisovatleností. „Simulování podmínek podobných těm vesmírným tady na Zemi pomocí gravity offset table rozšiřuje možnosti NASA testovat převratné technologie a maximalizovat šanci na úspěch při prvních misích svého druhu,“ uzavírá Easley.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/got_alpha.jpg