Лунный магнитометр
 Эксперимент с лунным магнитометром «Аполлон-12» на Луне | |
| Акроним | ЛСМ |
|---|---|
| Известные эксперименты | Аполлон 12, 14 и 16 |
Лунный поверхностный магнитометр ( LSM ) был лунным научным экспериментом, целью которого было дать представление о внутренней части Луны и о том, как ее скрытое магнитное поле взаимодействует с солнечным ветром . Он был развернут на Луне в рамках миссий «Аполлон-12» , «Аполлон-14» и «Аполлон-16» .
Фон
[ редактировать ]Два лунных орбитальных спутника, «Луна-10» и «Эксплорер-35» , заложили большую часть основы для понимания магнитного поля Луны . Они установили, что Луна в лучшем случае имеет лишь остаточное поле, а в худшем случае вообще не имеет собственного магнитного поля. Приборы этого космического корабля были недостаточно чувствительны и находились слишком далеко от поверхности Луны, чтобы различить эти две возможности. [1] [2] В дополнение к этим двум миссиям был проведен анализ образцов реголита, доставленных с Луны «Аполлоном-11» . [1] Этот анализ установил некоторые магнитные свойства поверхностных материалов. [1]
Инструмент
[ редактировать ]Эксперимент с лунным магнитометром имел ряд требований, которые определили его возможности. Инструмент должен был иметь возможность работать в лунную ночь , поскольку считалось, что потребуется сбор данных за полное вращение Луны. Прибор также должен был иметь возможность регулярно выполнять собственную самокалибровку, чтобы учитывать широкие диапазоны температур, наблюдаемые в течение длительного периода времени. [1]
Основные магнитные измерения прибора были рассчитаны с помощью трех магнитометра Эймса сенсорных головок феррозондового , расположенных на концах трех стрел длиной 100 см (39 дюймов), расположенных перпендикулярно друг другу. [1] Каждый датчик состоит из уплощенного тороидального сердечника из пермаллоевой ленты, помещенного внутри раневого чувствительного элемента. [3] [4] Датчики могут быть закреплены на подвесе с помощью двигателей и управляться либо командами, посылаемыми с Земли, либо командами, генерируемыми пакетом экспериментов на лунной поверхности Аполлона (ALSEP). [1] Эти датчики термически контролировались термисторами, управляющими работой резистивных нагревателей . Выравнивание и измерение положения инструмента обеспечивались двумя функциями: бортовыми гравиметрами , которые измеряли угол наклона магнитометра, и солнечными часами или « теневым графиком », которые позволяли астронавтам снимать азимутальные показания. [1] Штанги датчиков были сложены, чтобы облегчить укладку и снизить нагрузку при транспортировке во время полета. При развертывании три датчика располагались на высоте 75 см (30 дюймов) над землей под углом 35 градусов от поверхности. [1] [3]
Чтобы иметь возможность измерить магнитные свойства Луны в целом, при размещении приборов необходимо избегать любого локализованного никель-железо / каменное железо материала . Если бы этот материал был намагничен или способен создавать локализованные индукционные поля, это привело бы к неверным показаниям магнитного поля всей Луны. [1]
Магнитометр получал питание от радиоизотопного термоэлектрического генератора мощностью 70 Вт , который обеспечивал питание ряда инструментов ALSEP, что позволяло LSM работать как днем, так и ночью. В среднем прибор потребляет 3 Вт мощности. Питание и подключение к радиопередатчику ALSEP осуществлялись через ленточный кабель длиной 15 метров (49 футов). [4]
Развертывание и миссии
[ редактировать ]Аполлон-12
[ редактировать ]Первый LSM был полностью развернут и активирован на Луне в 14:40 UTC 19 ноября 1969 года астронавтами Чарльзом Конрадом и Аланом Бином в пределах Oceanus Procellarum . [1] [2] В селенографической системе координат инструмент находился на координатах 23,35 з.д. и 2,97 ю.ш. Прибор дал первые измерения магнитного поля, присущего Луне, а не индуцированного солнечным ветром. Приборы обнаружили напряженность поля 32–36 нанотесла, которая, вероятно, была создана в основном близлежащим локализованным намагниченным телом на расстоянии от 200 м (660 футов) до 200 км (120 миль) от магнитометра. [2] [3] Это произошло из-за ограничений на силу лунного магнитного диполя из-за измерений, проведенных одновременно с Эксплорером 35. [3] и исключение других искусственных источников из-за их размера. [1] Прибор, вероятно, обнаружил эффект поля, вызванный гидромагнитным потоком солнечного ветра, когда он проходил мимо Луны. [3] [2]
Аполлон-16
[ редактировать ]Хотя прибор, установленный на «Аполлоне-16», был аналогичен прибору на «Аполлоне-12», его датчики были модернизированы с использованием высокостабильных ядер, разработанных Военно -морской артиллерийской лабораторией . [4]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Дьял, Палмер; Паркин, Кертис В.; Сонетт, Чарльз П. (1970). «Лунный поверхностный магнитометр» . Транзакции IEEE по геолого-геофизической электронике . 8 (4): 203–215. Бибкод : 1970ITGE....8..203D . дои : 10.1109/TGE.1970.271391 . ISSN 0018-9413 .
- ^ Jump up to: а б с д «Предварительный научный отчет Аполлона-12» (PDF) . Центр пилотируемых космических кораблей НАСА. 1 июня 1970. стр. 55–74.
- ^ Jump up to: а б с д и Дьял, П.; Паркин, CW (1 января 1971 г.). «Эксперимент с магнитометром Аполлона-12: внутренние свойства Луны на основе измерений переходного и постоянного магнитного поля» . Материалы конференции по науке о Луне и планетах . 2 : 2391. Бибкод : 1971LPSC....2.2391D .
- ^ Jump up to: а б с Дьял, П.; Гордон, Д. (сентябрь 1973 г.). «Магнитометры лунной поверхности» . Транзакции IEEE по магнетизму . 9 (3): 226–231. Бибкод : 1973ITM.....9..226D . дои : 10.1109/TMAG.1973.1067650 . ISSN 0018-9464 .
| Ракеты-носители | |
|---|---|
| Ракета-носитель компоненты | |
| Космический корабль | |
| Космический корабль компоненты |
|
| Космические костюмы | |
| Лунная поверхность оборудование |
|
| Наземная поддержка | |
| Церемониальный | |
| Связанный | |
