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Il Grapple Fixture è un dispositivo di aggancio utilizzato sui veicoli spaziali o altri oggetti per fornire una connessione sicura per un braccio robotico.
I Grapple Fixture consentivano al Shuttle Remote Manipulator System dello Space Shuttle (noto anche come Canadarm1 o SRMS) di afferrare in modo sicuro oggetti di grandi dimensioni (ad esempio componenti della ISS o satelliti, come lo Hubble Space Telescope).
Attualmente svolgono lo stesso ruolo per il Space Station Remote Manipulator System della Stazione spaziale internazionale (SSRMS) (noto anche come Canadarm2) e per il Japanese Experiment Module Remote Manipulator System di Kibo(JEM-RMS).[1] I Grapple Fixture sono costituiti da una superficie piatta con un perno di presa centrale, alla cui estremità è presente una sfera a cui la mano delle braccia robotiche si aggancia. Sono inoltre presenti tre avvallamenti che aiutano a instradare correttamente l'estremità del braccio robotico sul Grapple Fixture.[2]
Il Grapple Fixture americano è stato sviluppato presso la Spar Aerospace negli anni '70. L'invenzione è attribuita a Frank Mee, che ha anche inventato il Latching End Effectors del Canadarm1 per lo Shuttle.[3] Il design del Grapple Fixture è stato poi ulteriormente perfezionato da Barrie Teb.[3]
Il Flight-Releasable Grapple Fixture (FRGF) è la variante più semplice del Grapple Fixture americano, permette solo l'aggancio e non è dotato di connettori elettrici.[4] Veniva usato all'inizio del programma Space Shuttle ed è stato sviluppato dal Flight Standard Grapple Fixture (FSGF) consentendo l'installazione del Grapple Shaft durante le attività extraveicolari (EVA). [5]
Attualmente le navicelle senza equipaggio come Dragon di SpaceX, la Cygnus di Northrop Grumman e l'HTV giapponese sono dotate un FRGF standard usato dal Canadarm2 per afferrare la navicella durante l'avvicinamento alla Stazione Spaziale.[6] Può portare un carico massimo di sino a 30000 kg.[7] Anche un Orbital Replacement Unit (ORU) può avere un Grapple Fixture.
Il Latchable Grapple Fixture (LGF) permette di afferrare e agganciare per lunghi periodi di stoccaggio sulla Payload Orbital replacement unit Accommodation (POA) (superiore alle 3 settimane).[4] Non dispone di connettori elettrici.[4]
L'Electrical Flight Grapple Fixture (EFGF) consente la presa e dispone di un'unica connessione elettrica per dati, alimentazione e video per le telecamere del braccio.[8] La connessione elettrica è compatibile con il Canadarm1.
Il Power and Video Grapple Fixture (PVGF) consente la presa e l'aggancio[4], e dispone di connettori elettrici per alimentazione, dati e video.[4] Le connessioni elettriche sono compatibili con il Canadarm2.
Il Power Data Grapple Fixture (PDGF) consente la presa e l'aggancio e[4] dispone di quattro connettori elettrici rettangolari per dati, video e alimentazione; è anche l'unico Grapple Fixture americano sostituibile in orbita.[4] Le connessioni elettriche sono compatibili con il Canadarm2.
Viene utilizzato sulla Stazione spaziale internazionale (ISS). I PDGF possono essere agganciati dal braccio robotico Canadarm2, al fine di consentire al braccio di manipolare e alimentare l'oggetto agganciato, o essere comandati dagli astronauti all'interno della ISS. Per permettere al Canadarm2 di spostarsi lungo la Stazione, essi sono presenti in numerose zone della Stazione. Durante l'STS-134 è stato installato un PDGF sul modulo Zarja per poter utilizzare il Canadarm2 anche sul Segmento russo in caso di necessità.[9]
Il European Robotic Arm che dovrebbe arrivare sulla Stazione nel 2020 è dotato di Grapple Fixtures simili a quelli usati dal Canadarm2, sebbene questi non siano compatibili tra loro. Ciò significa che l'European Robotic Arm potrà lavorare solo sul Segmento russo della stazione.[11]
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