Пассивный сейсмический эксперимент «Аполлон-12»
 PSE на поверхности Луны | |
| Акроним | ПОЧЕМУ |
|---|---|
| Использование | Для обнаружения вибраций и наклона лунной поверхности и измерения изменений гравитации. |
 | Эта статья включает список литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . ( Апрель 2018 г. ) |
( Пассивный сейсмический эксперимент «Аполлон-12» PSE) был размещен на поверхности Луны миссией «Аполлон-12» в рамках пакета экспериментов на лунной поверхности «Аполлона» (ALSEP). PSE был разработан для обнаружения вибраций и наклона лунной поверхности , а также измерения изменений силы тяжести в месте расположения инструмента. Вибрации обусловлены внутренними сейсмическими источниками ( лунные землетрясения ) и внешними ( метеороиды и удары отработавших ступеней подъема S-IVB и LM ). Основная цель эксперимента заключалась в том, чтобы использовать эти данные для определения внутреннего строения, физического состояния и тектонической активности Луны. Второстепенными задачами было определение количества и массы метеороидов, поражающих Луну, и запись приливных деформаций лунной поверхности.
Спецификация
[ редактировать ]
Блок ФЭУ был изготовлен преимущественно из бериллия и имел массу 11,5 кг, включая модуль электроники и теплоизоляцию. Он был помещен в корпус барабанной формы диаметром 23 см и высотой 29 см. Корпус имел закругленную снизу форму и опирался на выравнивающую подставку. ПСЭ состояла из двух основных подсистем: сенсорного блока и модуля электроники. Сенсорный блок содержал три согласованных длиннопериодных (LP) сейсмометра, расположенных ортогонально в трехосном наборе для измерения одной вертикальной и двух горизонтальных составляющих движения поверхности. Сейсмометры горизонтальных компонентов были очень чувствительны к наклону и выравнивались с высокой точностью с помощью двухосного подвеса с приводом от двигателя, управляемого по команде с земли. Третий двигатель настраивал сейсмометр вертикальной составляющей в вертикальном направлении. Четвертый, короткопериодический (SP) сейсмометр с резонансным периодом 1 секунда измерял вертикальное движение при максимальной чувствительности 8 Гц и диапазоне отклика от 0,05 до 20 Гц. Остальную часть экспериментального пакета составляли тепловой кожух и нагреватель мощностью 2,5 Вт для терморегулирования. Тепловой кожух алюминизирован. майлар , покрывавший инструмент и землю вокруг основания примерно на 75 см в радиальном направлении. . В верхней центральной части кожуха были установлены гномон и датчик уровня Суммарная потребляемая мощность варьировалась от 4,3 до 7,4 Вт.
Сейсмометры состояли из инерционной массы на сенсорной стреле, подвешенной на пружинах и шарнирах, пластины конденсатора и демпфирующего магнита. Сейсмометры LP могут работать в режиме плоского отклика и в режиме пикового отклика. В режиме плоского отклика сейсмометры ЛП имели собственный период 15 с. В режиме пикового отклика они действовали как недозатухающие маятники с собственным периодом 2,2 с. Чувствительность к движению грунта резко достигла пика на частоте 0,45 Гц в режиме пикового отклика с полезным диапазоном частот от 0,004 до 2 Гц. Максимальная чувствительность была повышена в 5,6 раза в режиме пикового отклика, но чувствительность к низкочастотным сигналам снизилась. Все сейсмометры могли обнаруживать колебания грунта размером до 0,3 нм. На приливных частотах гравитационное ускорение измерялось путем мониторинга тока обратной связи, используемого для центрирования массы сейсмометра. Чувствительность приборов составляла 0,008 мгал . Удары о лунную поверхность отработавших ступеней подъема S-IVB и LM использовались в качестве внешних источников калибровки сейсмометров. Известные масса и скорость этих ступеней при столкновении с поверхностью, а также координаты точки столкновения с Луной позволили рассчитать энергию, генерируемую при ударе, и точку приложения энергии. (Калибровочные характеристики были определены путем измерения реакции сейсмометра на эти источники энергии.)
Развертывание
[ редактировать ]
Сейсмометры были развернуты 19 ноября 1969 года и работали с пониженным усилением, пока астронавты находились на поверхности Луны, и большую часть времени после этого работали на максимальной чувствительности. Центральная станция ALSEP располагалась по адресу: 3 ° 00'34 "ю.ш., 23 ° 25'29" з.д. / 3,0094 ° ю.ш., 23,4246 ° з.д. . Пассивный сейсмический эксперимент был развернут в 3 метрах к востоку от центральной станции. После развертывания сейсмометр SP продемонстрировал пониженную чувствительность при низких уровнях сигнала. Сейсмические возмущения отмечались в течение лунного дня, но особенно вблизи восхода и захода солнца. Считалось, что они были вызваны расширением и сжатием майларового кожуха и/или кабеля, ведущего к центральной станции.
Как только астронавты вернулись в CSM, ступень подъема LM была выпущена и столкнулась с Луной. LM врезался в поверхность Луны на скорости 6048 км/ч и образовал кратер шириной около 9 метров. Ударные волны от удара стали неожиданностью для учёных: Луна вибрировала более 55 минут. Сейсмометры также зафиксировали сигналы, совершенно непохожие ни на один полученный ранее, начиная с небольших волн, которые увеличивались в размерах, до пика, сохранявшегося в течение длительного времени. Сообщалось, что даже спустя час малейшие реверберации еще не прекратились.
Аполлон -13 S-IVB с его приборным блоком рухнул на поверхность Луны 14 апреля 1970 года, подав сигнал для PSE.
Работа была нормальной, с несколькими незначительными инцидентами на протяжении многих лет, пока 30 сентября 1977 года PSE не была переведена в режим ожидания в рамках закрытия станции ALSEP.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]
Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
- «Пассивный сейсмический эксперимент (ПСЕ)» . НАСА .
- Линдси, Хэмиш (2008). «Пакет экспериментов Аполлона на лунной поверхности» . НАСА.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Итоговый отчет о тепловой аномалии PSE Аполлона-12 Гриффин, Дж. (1970)
