ALSEP
ALSEP, que é o acrónimo de Apollo Lunar Surface Experiments Package, foi a denominación dun conxunto de instrumentos científicos colocados por astronautas nos sitios de aterraxe na Lúa das misións Apolo números 12, 14, 15, 16 e 17. A misión Apolo 11 deixou un pequeno paquete denominado EASEP (Early Apollo Scientific Experiments Package).
Contexto
editarA instrumentación e experimentos que compoñerían o ALSEP decidíronse en febreiro de 1966 e neles terían participación diferentes institucións e investigadores:
- Experimento lunar sísmico pasivo: Instituto de Tecnoloxía de Massachusetts, Frank Press; Universidade de Columbia, George Sutton.
- Magnetómetro lunar triaxial: NASA Ames Research Center, C. P. Sonett; Marshall Space Flight Center, Jerry Modisette.
- Vento solar de enerxía media: Jet Propulsion Laboratory, C. W. Snyder e M. M. Neugebauer.
- Detección de ións supratermais: Universidade de Rice, J. W. Freeman, Jr.; Marshall Space Flight Center, Curt Michel.
- Xestión do fluxo de calor lunar: Universidade de Columbia, M. Langseth; Universidade Yale, S. Clark.
- Vento solar de baixa enerxía: Universidade de Rice, B. J. O'Brien.
- Experimento lunar sísmico activo: Universidade Stanford, R. L. Kovach; United States Geological Survey, J. S. Watkins.
Os ALSEP foron construídos e probados por Bendix Aerospace. Os instrumentos foron deseñados para funcionar de maneira autónoma trala partida dos astronautas e para facer estudos a longo prazo do contorno lunar. Eran colocados arredor dunha estación central que lles proporcionaba enerxía xerada mediante un xerador termoeléctrico de radioisótopos (RTG polas siglas en inglés). O control térmico conseguíase mediante elementos pasivos (illamentos, reflectores, coberturas térmicas) así como mediante disipación de potencia mediante resistencias e quentadores. Os datos recollidos polos instrumentos eran enviados á Terra mediante un sistema de comunicacións.
Despregamento
editarOs ALSEP ían gardados no compartimento de equipamento científico (SEQ, por Scientific Equipment) do módulo lunar en dúas partes diferentes. A base da primeira parte formaba a estación central, mentres que a base da segunda parte contiña o RTG. Na segunda parte atópase tamén unha subsección que adoitaba levar un ou dous experimentos e a montaxe da antena. Nos Apolo 12, 13 e 14, a segunda parte gardaba tamén o Lunar Hand Tool Carrier (HTC). O despregamento exacto de cada experimento variaba con cada misión. As seguintes imaxes mostran o procedemento típico, seguido polo Apolo 12.
Imaxe | Descrición |
Pete Conrad abre as portas do compartimento SEQ mediante un sistema de cordas e poleas. | |
Alan Bean extrae a segunda parte do compartimento SEQ mediante a pértega que se pode ver saíndo do compartimento e un sistema de poleas para deixalo no chan. Este sistema foi eliminado na misión Apolo 17 porque os astronautas consideraban que complicaba a operación. No Apolo 11, Buzz Aldrin decidiu non usar este sistema por falta de tempo. | |
A primeira parte, extraída previamente por Conrad do compartimento SEQ. | |
Bean baixa o cilindro do RTG ata unha posición na que poida chegar a el. | |
Bean comeza a extraer a parte superior do cilindro do RTG usando unha ferramenta especializada denominada Dome Removal Tool (DRT). Poden verse o RTG xa listo para ser aprovisionado de combustible e o HTC despregado. Conrad xa tiña extraída a subsección da parte do RTG. | |
Bean tira a parte superior do cilindro do RTG co DRT aínda acaroado. Ningunha das dúas pezas usaríase máis tarde. | |
Bean intenta extraer o elemento combustible do cilindro usando a ferramenta Fuel Transfer Tool (FTT). Pode verse a Universal Hand Tools (UHT) acaroada á estrutura do RTG. No Apolo 12, o elemento combustible atascouse no cilindro debido á expansión térmica (Bean puido sentir a calor a través do traxe). Conrad golpeou un lado do cilindro cun martelo ata que Bean puido extraer o combustible. A continuación inseriuno no RTF e deixou de lado o FTT. | |
Bean une o RTG á barra portadora para levar o conxunto ata o punto de despregue. A barra usaríase despois como mastro para a antena da estación central. | |
Esta foto foi tomada por Conrad durante o camiño ata o punto de despregue. A súa sombra indica que está levando a subsección cunha das dúas UHTs. | |
Bean leva o ALSEP cara a fóra do sitio de despregue. | |
Conrad sostén a barra portadora na súa esquerda mentres extrae o montante da antena cunha UHT. | |
Esta foto mostra a Jim Lovell adestrando para o Apolo 13. Está despregando unha maqueta da estación central. A estación leva un resorte. Tras liberar os parafusos Boyd, a parte superior da estación quedaría despregada polo resorte. Poden verse varios lugares na parte superior para aloxar os experimentos antes do seu despregamento. |
Elementos comúns
editarTódalas estacións ALSEP tiñan elementos en común:
Nome | Diagrama | Imaxe | Descrición |
Estación central | A imaxe mostra a estación central do ALSEP do Apolo 16. A estación central era basicamente un centro de mando para todo o ALSEP. Recibía ordes da Terra, transmitía datos e distribuía enerxía a cada experimento. As comunicacións coa Terra tiñan lugar mediante unha antena helicoidal modificada de 58 cm de longo e 3,8 cm de diámetro, montada na parte superior da estación e apuntada cara á Terra polos astronautas. Os transmisores, receptores, procesadores de datos e multiplexadores ían aloxados no interior da estación. A estación en si pesaba 25 kg e tiña forma de caixa cun volume de 34 800 cm³. Nos Apolos 12 a 15, a estación central levaba ademais un detector de po que medía a acumulación de po lunar. | ||
Xerador termoeléctrico de radioisótopos (RTG) | A imaxe mostra o RTG do Apolo 14 coa estación central de fondo. O RTG era a fonte de enerxía do ALSEP. Usaba o calor do decaemento radioactivo do plutonio 238 e termopares para xerar uns 70 vatios de potencia. A base do RTG era a base da segunda parte do ALSEP. | ||
Cilindro do RTG | O cilindro do RTG gardaba o elemento combustible, o plutonio 238. Estaba situado á esquerda do compartimento SEQ. O cilindro deseñouse para soportar a explosión do foguete lanzador no caso dun aborto ou reentrada na atmosfera terrestre (que foi o que ocorreu co Apolo 13). A imaxe mostra a Edgar Mitchell practicando a extracción do elemento combustible. |
Lista de experimentos
editarNome | Diagrama | Descrición |
Experimento sísmico activo (Active Seismic Experiment, ASE) | A estrutura interna da Lúa pode determinarse ata varias centros de metros de profundidade mediante o uso da sismoloxía. ASE consistía en tres compoñentes principais. Colocábase un conxunto de tres xeófonos en liña por parte dun astronauta desde a estación central para detectar as explosións. Deseñouse un morteiro para lanzar unha serie de catro explosivos a diferentes distancias do ALSEP. Usáronse tamén 22 cargas explosivas accionadas polos astronautas. O diagrama mostra o mecanismo activador. | |
Experimento de partículas cargadas no entorno lunar (Charged Particle Lunar Environment Experiment, CPLEE) | O CPLEE deseñouse para medir o fluxo de partículas cargadas, como electróns e ións. | |
Experimento de medición de cátodo frío (Cold Cathode Gauge Experiment, CCGE) | O CCGE era basicamente unha versión do CCIG. | |
Medición de ións con cátodo quente (Cold Cathode Ion Gauge, CCIG) | O experimento CCIG deseñouse para medir a presión da atmosfera lunar. Foi deseñado orixinalmente para ser parte do SIDE, pero o seu forte campo magnético tería causado interferencias. O CCIG está á dereita do SIDE no diagrama. | |
Experimento de fluxo de calor (Heat Flow Experiment, HFE) | HFE concibiuse para facer medidas térmicas da subsuperficie lunar para determinar a taxa á que a calor flúe do seu interior. As medidas axudarían a determinar a abundancia de radioisótopos e a evolución térmica da Lúa. O HFE consistía nunha caixa de electrónica e dúas sondas. Cada sonda situábase nun burato de 2,5 metros de profundidade perforado por un astronauta. | |
Retrorreflector de medición láser (Laser Ranging Retroreflector, LRRR) | Mediante a reflexión dun láser disparado desde a Terra a un LRRR pódese determinar a distancia á Lúa con gran precisión. Esa información pode usarse para estudar o afastamento lunar debido á disipación das mareas e ó movemento irregular da Terra. Os LRRR son o único experimento en uso aínda hoxe. O diagrama superior mostra a versión do Apolo 11. O do Apolo 14 era parecido ó do Apolo 11. O diagrama inferior mostra o LRRR do Apolo 15. | |
Experimento de composición atmosférica lunar (Lunar Atmosphere Composition Experiment, LACE) | LACE foi concibido para detectar a composición da atmosfera lunar. | |
Experimento de execcións lunares e meteoritos (Lunar Ejecta and Meteorites Experiment, LEAM) | LEAM foi construído para detectar partículas secundarias exectadas por impactos de meteorito na superficie lunar e para detectar micrometeoritos primarios.[1] | |
Experimento de perfilamento sísmico lunar (Lunar Seismic Profiling Experiment, LSPE) | O LSPE era similar ó experimento ASE excepto que se esperaba que funcionara a profundidades de varios quilómetros. Tiña tres compoñentes principais. Un conxunto de catro xeófonos era despregado cerca do ALSEP por un astronauta. A antena do LSPE usábase para enviar sinais ás cargas. Usábanse oito cargas de diferente potencia, despregadas durante as viaxes con rover. | |
Gravímetro de superficie lunar (Lunar Surface Gravimeter, LSG) | O LSG deseñouse para facer medicións moi precisas da gravidade lunar e os seus cambios co tempo. Esperábase que os datos axudaran a demostra-la existencia de ondas gravitatorias. | |
Magnetómetro de superficie lunar (Lunar Surface Magnetometer, LSM) | O LSM medía o campo magnético lunar. Os datos usaríanse para determinar as propiedades eléctricas da subsuperficie. Usouse tamén para estuda-la interacción do plasma solar e a superficie lunar. | |
Experimento sísmico pasivo (Passive Seismic Experiment, PSE) | O PSE dedicouse a detectar terremotos lunares, tanto naturais como xerados artificialmente, para axudar a estudar o interior da Lúa. | |
Paquete de experimento sísmico pasivo (Passive Seismic Experiment Package, PSEP) | Similar ó PSE excepto en que era autónomo, levando a súa propia fonte de enerxía, que consistía en paneis solares, a súa propia electrónica e equipo de comunicacións. Ademais o PSEP levaba un detector de po. | |
Experimento do espectrómetro do vento solar (Solar Wind Spectrometer Experiment, SWS) | O SWS dedicouse a estudar as propiedades do vento solar e o seu efecto no contorno lunar. | |
Experimento detector de ións supratermais (Suprathermal Ion Detector Experiment, SIDE) | SIDE deseñouse para medir varias propiedades dos ións positivos no contorno lunar, proporcionando datos sobre a interacción entre o plasma solar e a Lúa e determinar o potencial eléctrico da superficie lunar. |
Lista de misións
editarCada misión levou un conxunto diferente de experimentos.
Apolo 11 (EASEP)
editarTal como se indicou, o Apolo 11 non levou un ALSEP completo se non unha versión simplificada denominada Early Apollo Surface Experiments Package (EASEP). Dado que a EVA só había durar dúas horas e corenta minutos, a tripulación non tería tempo suficiente para despregar o ALSEP completo, posto que é unha operación dunhas dúas horas de duración. Ambos os paquetes ían almacenados no compartimento SEQ do módulo lunar.
Nome | Imaxe | Notas |
LRRR | Nesta imaxe o protector negro contra o po aínda non está quitado. | |
PSEP | Fallou tras 21 días. |
Apolo 12
editarO montante da antena gardábase na subsección. O soporte para o PSE, as ferramentas do ALSEP, a barra portadora e o HTC gardábanse na segunda parte do ALSEP.
Apolo 13
editarDebido á cancelación da aterraxe non se despregou ningún experimento. Non obstante, a etapa S-IVB foi estrelada a propósito sobre a Lúa para proporcionar un sinal para o PSE.
Nome | Notas |
CPLEE | Gardado na primeira parte do ALSEP. |
CCGE | Gardado na primeira parte do ALSEP. Foi a única vez na que voou o CCGE. |
HFE | Gardado na primeira parte do ALSEP. |
PSE | Gardado na primeira parte do ALSEP. |
O montante da antena gardouse na primeira parte do ALSEP. O soporte para o PSE, as ferramentas do ALSEP, a barra portadora e a broca gardábanse na subsección. O HTC ía na segunda parte do ALSEP.
Apolo 14
editarNome | Imaxe | Notas |
ASE | |
A imaxe superior mostra o morteiro. A inferior mostra ao piloto do módulo lunar, Edgar Mitchell, operando o mando dos explosivos. O morteiro, xeófonos e o mando gardábanse na primeira parte do ALSEP. Trece das vinte e dúas cargas foron disparadas con éxito. Debido a preocupacións sobre o despregue do morteiro, ningún dos seus catro explosivos foi lanzado. Houbo un intento de lanzalos cara ao final da vida operativa do ALSEP, pero as cargas fallaron tras tanto tempo. |
CPLEE | Gardado na primeira parte do ALSEP. | |
LRRR | Gardado no Quad I do módulo lunar e levado ao ALSEP por separado. | |
PSE | Gardado na primeira parte do ALSEP. | |
SIDE/CCIG | Gardado na subsección. SIDE está na esquina superior esquerda mentres que o CCIG está no centro da imaxe. |
O montante da antena gardouse na subsección. O soporte para o PSE, as ferramentas do ALSEP, a barra portadora e o HTC ían na segunda parte do ALSEP.
Apolo 15
editarO montante da antena gardouse na subsección. O soporte para o PSE, as ferramentas do ALSEP e a barra portadora ían na segunda parte do ALSEP.
Apolo 16
editarNome | Imaxe | Notas |
ASE | A imaxe mostra o morteiro. Pode verse a nova base usada para mellorar o experimento tralos problemas atopados co Apolo 14. O morteiro, os xeófonos e o disparador ían na primeira parte do ALSEP. A base do morteiro ía na segunda parte. Tralo lanzamento con éxito de tres cargas, o sensor de cabeceo saíuse da escala, decidíndose non lanzar o cuarto explosivo. Estouparon dezanove das cargas manuais. | |
HFE | A imaxe mostra unha das sondas correctamente despregada. Ía gardado na segunda parte do ALSEP. Tras despregar unha das probas correctamente, o comandante John Young tropezou accidentalmente co cable do experimento que viña da estación central. O cable quedou desconectado e non puido ser reparado, poñendo fin ó experimento. | |
LSM | Gardado na primeira parte do ALSEP. | |
PSE | Gardado na primeira parte do ALSEP. |
Apolo 17
editarTralo Apolo
editarO sistema ALSEP e os seus instrumentos controlábanse por comandos desde a Terra. As estacións funcionaron desde a súa instalación ata que foron apagadas o 30 de setembro de 1977 debido a problemas orzamentarios. Ademais, cara 1977 as fontes de enerxía non podían alimentar o transmisor e os instrumentos ó mesmo tempo, e a sala de control dos ALSEP necesitábase para intentar reactivar o Skylab. Os ALSEP poden verse en varias imaxes tomadas pola sonda Lunar Reconnaissance Orbiter durante as órbitas nas que pasou por enriba dos sitios de aterraxe das misións Apolo.
Notas
editar- ↑ "Execcións lunares e meteoritos". Arquivado dende o orixinal o 17 de maio de 2008. Consultado o 20 de xuño de 2011.