I augusti 2021, ny testutrustning anlände till NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, i form av ett gravitationsoffsetbord. NASA-ingenjörer kommer att använda bordet för att testa robotbaserad satellitserviceteknik som en dag kommer att fungera i rymden.

Ett gravitationsoffsetbord är en stor bit granit som används för att testa rymdnyttolaster i simulerade nolltyngdkraftsförhållanden. Mäter 8 fot gånger 10 fot och väger 8,5 ton, plattan poleras exakt och jämnas sedan till. En släde på toppen håller testhårdvaran. Tre luftlager under släden matar ut ett tunt lager luft från en trycksatt källa så att föremål kan "flyta, " som simulerar hur en nyttolast rör sig i rymden.

"Det är i princip som ett airhockeybord omvänt, sa Joe Easley, gruppledare för robotoperatörer vid NASA:s avdelning för Exploration and In-Space Services vid NASA Goddard. "För airhockey, ett bord perforerat med luftstrålar flyter en puck. I vårt system, det är mer som pucken, med massan av en satellit, flyter själv."

För att nå sann gravitation, bordet skulle behöva simulera sex frihetsgrader eller riktningar i vilka objekt kan röra sig. Tyngdkraftsoffsetbordet har tre frihetsgrader. Den kommer väldigt nära noll-tyngdkraften – så nära att du kan trycka på nyttolasten med fingret, och det skulle glida bort från dig, precis som i rymden.

NASA Goddard har använt denna gravitationsoffsetteknik för att utveckla satellitservicetekniker sedan den fick sin första gravitationsoffsettabell i början av 2017. Den användes och fortsätter att användas för att testa delar av On-orbit Servicing, Hopsättning, och Manufacturing 1 (OSAM-1) uppdrag, som kommer att robotiskt tanka en satellit i rymden. Denna teknik hjälper till att säkerställa att våra komplexa simuleringar är korrekta och realistiska.

Simulering av en rymdliknande miljö är avgörande för OSAM-1-testning. Teknikdemonstrationsuppdraget kommer att använda en servicefarkost med två robotarmar som måste matcha hastigheten med och gripa en klientsatellit för att tanka den. Detta är ingen lätt bedrift eftersom klientsatelliten inte var designad för att gripas, och denna operation måste vara helt autonom. Nå för långt och servicetjänstemannen kan trycka undan satelliten; når inte tillräckligt långt, och servicetjänstemannen kunde missa satelliten. Ett gravitationsoffsetbord låter NASA testa hur en robotarm skulle interagera med en satellit i rymden, som efterliknas av nyttolasten ovanpå släden.

"Det representerar fysiken ganska bra, " sa Easley. "Om jag skulle trycka på en satellit i rymden med min hand, det skulle förmodligen röra sig mycket som hur gravitationsoffsetbordet skulle flytta det här på jorden, med några fler riktningsbegränsningar på jorden, självklart."

Goddards två gravitationsoffsetbord har i huvudsak samma design och kapacitet. Det nya gravitationsoffsetbordet gör det möjligt för ingenjörer att testa olika satellitserviceapplikationer samtidigt. Ingenjörer planerar att använda det nya gravitationsoffsetbordet för att testa hårdvara som kallas gripfixturer som kan göra satelliter lättare att gripa och, därför, service när den ingår i designen.

"Simulering av rymdliknande förhållanden på jorden med gravitationsoffsettabeller utökar NASA:s förmåga att testa banbrytande teknologier och maximera chansen att lyckas i de första uppdragen av sitt slag, " sa Easley.