Эксперимент с датчиком холодного катода

Эксперимент с датчиком холодного катода
	Эксперимент «Аполлон-12» с датчиком холодного катода на Луне
Акроним	CCGE
Известные эксперименты	Аполлон-12, 13, 14 и 15.

Эксперимент с датчиком холодного катода , также известный как Детектор лунной атмосферы , представлял собой научный комплекс, который летал на борту «Аполлона-12» , «Аполлона-13» , «Аполлона-14» и «Аполлона-15» . Целью эксперимента было измерение плотности разреженной атмосферы Луны, но не ее состава.

Фон

До исследования Луны было известно, что, как минимум, лунная атмосфера будет состоять из источников солнечного ветра, но могут существовать существующие источники лунной атмосферы геохимического происхождения. ^[1]

Инструмент

Эксперимент с датчиком холодного катода (CCGE) был построен Norton Research Corporation и включен в «Аполлон» . программы пакет экспериментов на лунной поверхности Аполлона (ALSEP) ^[2] Он находился в том же корпусе, что и эксперимент по детектору надтепловых ионов (SIDE), в котором также размещалась электроника CCGE. ^[3] Цепи управления и контроля SIDE также поддерживали CCGE. ^[1] CCGE был отделен от SIDE кабелем длиной 1 метр (3 фута 3 дюйма). ^[1]

Датчик CCGE состоит из намотанного катода, окруженного цилиндрическим анодом , оба изготовлены из нержавеющей стали . ^[1] На анод подается напряжение 4500 В, что приводит к устойчивому потоку электронов между электродами. Любые молекулы/атомы газа, попадающие в детектор, ионизируются потоком электронов. Эти ионы затем притягиваются к катоду, при этом частота ударов этих ионов о катод является показателем измерения плотности газа. ^[1] Магнитное поле внутри датчика создавалось постоянным магнитом. ^[1]

Вход в прибор закрывался подпружиненной крышкой, освобождавшейся через пиропатрон . ^[4] Датчик температуры позволял корректировать собранные данные для учета изменений температуры окружающей среды. ^[4]

Калибровка двух манометров, серийный номер 2 и серийный номер 12, проводилась в Научно-исследовательском институте Среднего Запада . ^[3] Калибр S/N 13 был откалиброван в Исследовательском центре Лэнгли . ^[3]^{: 33}

Миссии

Аполлон-12

Датчик с холодным катодом с пакетом ALSEP «Аполлона-12» был включен примерно в 19:18 UTC 19 ноября 1969 года. Центральная станция ALSEP «Аполлона-12» располагалась на координатах 3,0094 южной широты и 23,4246 западной долготы. CCGE был развернут примерно в 50 футах (15 м) к юго-западу от центральной станции. ^[1] После четырнадцати часов работы в приборе произошел серьезный сбой, когда вышел из строя источник питания для создания потенциала 4500 В на аноде. ^[1] Жесткость троса затрудняла его развертывание, и манометр был наклонен под углом, причем манометр был направлен вверх. ^[3]

Аполлон-13

CCGE был значительно модифицирован для Аполлона-13. ^[5] Однако во время полета к Луне у миссии «Аполлон-13» возникла проблема. В результате миссия по высадке на Луну была прервана, а CCGE не был развернут. ^[5]^[3]

Аполлон-14

Несмотря на то, что кабель был усовершенствован, все еще оставались некоторые трудности с его развертыванием; однако правильное размещение в конечном итоге было достигнуто. ^[3] Датчик не находился в зоне прямой видимости других приборов или лунного модуля. ^[3] После выхода из строя прибора «Аполлон-12» его работа была изменена, чтобы уменьшить вероятность возникновения дуги из-за скопления газа. Это включало а) предоставление более длительного времени перед инициализацией инструмента, чтобы обеспечить дегазацию накопленных летучих веществ во время перехода к Луне, и б) выключение инструмента в периоды более высоких температур в случае накопления газа во время лунной фазы. день. ^[3]

Наука

Первоначально прибор должен был давать повышенную чувствительность из-за скопления газа внутри корабля во время полета на Луну. Первоначально это приведет к насыщению датчика, но через короткий период (1 час во время Аполлона-12) прибор начнет показывать заметные изменения в показаниях. ^[1] Насыщение прибора ограничивало возможность его использования для оценки диффузии этих газов. ^[3] Прибор мог обнаружить разгерметизацию лунного модуля и присутствие поблизости астронавтов во время выхода на поверхность Луны из-за утечки газов из их рюкзаков PLSS . ^[1]

Дневные записи газов были существенно больше, чем зарегистрированные в лунную ночь. Считается, что это часто может быть вызвано загрязнением лунных экскурсионных модулей. Эти источники исчезнут ночью, вероятно, из-за замерзания из-за низких температур. ^[3] Аполлон-14 и 15 обнаружили, что лунная ночная атмосфера соответствует плотности 2 x 10. ¹¹ частиц на м ³. ^[3]

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж «Предварительный научный отчет Аполлона-12» . History.nasa.gov . Проверено 17 декабря 2023 г.
^ Джонсон, Фрэнсис С.; Кэрролл, Джеймс М.; Эванс, Даллас Э. (1973). «Измерения лунной атмосферы» . Материалы Третьей научной конференции по Луне, Хьюстон, Техас, 10–13 января 1972 г. Том. 3. Пергамон Пресс. Бибкод : 1972LPSC....3.2231J . ISBN 978-0-262-12060-9 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Джонсон, Ф.С.; Эванс, Делавэр (12 марта 1974 г.), Заключительный отчет об эксперименте с датчиком с холодным катодом (PDF) , получено 17 декабря 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Эксперимент с датчиком холодного катода Аполлона» (PDF) , Письмо - Контракт НАСА, NAS 9-5964, учетная запись UTD El473
^ Jump up to: ^а ^б Отчет миссии «Аполлон-13» , 1 сентября 1970 г.

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж «Предварительный научный отчет Аполлона-12» . History.nasa.gov . Проверено 17 декабря 2023 г.

[2] Джонсон, Фрэнсис С.; Кэрролл, Джеймс М.; Эванс, Даллас Э. (1973). «Измерения лунной атмосферы» . Материалы Третьей научной конференции по Луне, Хьюстон, Техас, 10–13 января 1972 г. Том. 3. Пергамон Пресс. Бибкод : 1972LPSC....3.2231J . ISBN 978-0-262-12060-9 .

[:1-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Джонсон, Ф.С.; Эванс, Делавэр (12 марта 1974 г.), Заключительный отчет об эксперименте с датчиком с холодным катодом (PDF) , получено 17 декабря 2023 г.

[:2-4] Jump up to: ^а ^б «Эксперимент с датчиком холодного катода Аполлона» (PDF) , Письмо - Контракт НАСА, NAS 9-5964, учетная запись UTD El473

[:3-5] Jump up to: ^а ^б Отчет миссии «Аполлон-13» , 1 сентября 1970 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

v т и Аппаратное обеспечение программы Аполлон
Ракеты-носители	Маленький Джо II Сатурн I Сатурн ИБ Сатурн V
Ракета-носитель компоненты	двигатель Ф-1 двигатель Дж-2 Приборный блок Цифровой компьютер ракеты-носителя
Космический корабль	Аполлон Командный модуль Аполлона Колумбия Сервисный модуль Аполлона Лунный модуль Аполлона Орел
Космический корабль компоненты	Система управления прерыванием полета Apollo Стыковочный механизм Аполлона Компьютер управления Аполлоном Эксперимент с лунным зондом Основная система наведения, навигации и управления Крепление для телескопа Аполлон Телевизионная камера Аполлона Спускающаяся двигательная установка Двигательная установка подъема Ятаганная антенна
Космические костюмы	Аполлон/Скайлэб A7L Бета ткань Тепловая одежда из микрометеороида
Лунная поверхность оборудование	Портативная система жизнеобеспечения Лунный вездеход Эксперимент по лунной лазерной локации список светоотражателей Эксперимент по составу солнечного ветра Пакет экспериментов «Аполлон» на лунной поверхности Активный сейсмический эксперимент Пассивный сейсмический эксперимент «Аполлон-12» Пассивный сейсмический эксперимент «Аполлон-14» Эксперимент с заряженными частицами в лунной среде Эксперимент по лунному выбросу и метеоритам Эксперимент со спектрометром солнечного ветра Транспортер модульного оборудования Эксперимент по лунному сейсмическому профилированию Гравиметр лунной поверхности Лунный магнитометр Лунный траверсный гравиметр Эксперимент с датчиком холодного катода Эксперимент по тепловому потоку Эксперимент с детектором надтепловых ионов
Наземная поддержка	Мобильная пусковая установка Запуск пуповинной башни Гусеничный транспортер Лунная исследовательская машина Мобильный карантинный пункт
Церемониальный	Лунная бляшка Ассамблея Лунного Флага Падение космонавта Послания доброй воли Аполлона-11
Связанный	Лунные системы эвакуации Симулятор стыковки рандеву Музей Луны
Категория: Программное обеспечение Apollo