Pasivní seismický experiment Apolla 14 - Apollo 14 Passive Seismic Experiment

Pasivní seismický experiment Apolla 14
ALSEP AS14-67-9362.jpg
Detailní pohled na PSE na povrchu Měsíce
AkronymPSE
PoužitíDetekovat vibrace a naklonění měsíčního povrchu a měřit změny gravitace

The Pasivní seismický experiment Apolla 14 (PSE) byla umístěna na měsíční povrch 5. února 1971 jako součást Apollo 14 ALSEP balík. PSE byl navržen tak, aby detekoval vibrace a naklonění měsíčního povrchu a měřil změny gravitace v místě přístroje. Vibrace jsou způsobeny vnitřními seismickými zdroji (měsíční otřesy ) a externí (meteoroidy a dopady z utracených S-IVB a LM etapy výstupu). Primárním cílem experimentu bylo použít tato data k určení vnitřní struktury, fyzického stavu a tektonický aktivita Měsíce. Sekundárními cíli bylo zjistit počet a hmotnost meteoroidů, které zasáhly Měsíc a zaznamenat je přílivový deformace měsíčního povrchu.

Specifikace

Jednotka PSE byla postavena hlavně z berylium a měl hmotnost 11,5 kg, včetně elektronického modulu a tepelné izolace. Byl umístěn v krytu ve tvaru bubnu o průměru 23 cm a výšce 29 cm. Kryt byl na dně zaoblený a spočíval na nivelační stoličce. PSE se skládala ze dvou hlavních subsystémů, senzorové jednotky a elektronického modulu. Jednotka senzoru obsahovala tři uzavřené dlouhodobé (LP) seismometry zarovnáno kolmo v triaxiální sadě k měření jedné svislé a dvou vodorovných složek pohybu povrchu. Horizontální komponentní seismometry byly velmi citlivé na naklonění a byly s vysokou přesností vyrovnány pomocí dvouosého motoru kardanový ovládané pozemním velením. Třetí motor nastavil vertikální komponentní seismometr ve vertikálním směru. Čtvrtý seismometr s krátkou periodou (SP) s rezonanční periodou 1 s měřil vertikální pohyb při špičkové citlivosti 8 Hz a rozsahu odezvy od 0,05 do 20 Hz. Zbytek experimentálního balíčku zahrnoval tepelný plášť a ohřívač 6 W pro tepelnou regulaci. Tepelný plášť byl hliníkovaný mylar, který zakrýval přístroj a zem obklopující základnu radiálně asi 75 cm. A gnomon a snímač hladiny byly namontovány na střed horní části krytu. Kryt byl mírně upraven od krytu použitého u Apolla 12. Celkový odběr energie se pohyboval od 4,3 do 7,4 W.

Uspořádání Apolla 14 ALSEP

Seismometry se skládaly ze setrvačné hmoty na výložníku senzoru zavěšeného pružinami a závěsy, kondenzátorové desce a tlumícímu magnetu. LP seismometry by mohly fungovat v režimu ploché odezvy a v režimu špičkové odezvy. V režimu ploché odezvy měly LP seismometry přirozenou periodu 15 s. V režimu špičkové odezvy se chovali jako poddimenzovaný kyvadla s přirozenou periodou 2,2 s. Citlivost na pohyb země prudce vyvrcholila na 0,45 Hz v režimu špičkové odezvy s užitečným frekvenčním rozsahem 0,004 až 2 Hz. Maximální citlivost byla v režimu špičkové odezvy zvýšena o faktor 6, ale citlivost na nízkofrekvenční signály byla snížena. Všechny seismometry dokázaly detekovat pozemní pohyby až 0,3 nm. Při slapových frekvencích bylo gravitační zrychlení měřeno sledováním zpětnovazebního proudu použitého k centrování hmotnosti seismometru. Citlivost nástrojů byla 0,008 mgal. Jako externí kalibrační zdroje pro seismometry byly použity měsíční povrchové dopady výstupních stupňů S-IVB a LM. Známá hmotnost a rychlost těchto fází při nárazu na povrch a souřadnice bodu dopadu měsíce umožnily výpočet energie generované při nárazu a v místě aplikace energie. (Kalibrační charakteristiky byly stanoveny měřením odezvy seismometru na tyto zdroje energie.)

Rozvinutí

Místo přistání Apolla 14

Seismometry byly nasazeny 5. února 1971 a pracovaly se sníženým ziskem, zatímco astronauti byli na měsíčním povrchu a po většinu času se poté nastavili na maximální citlivost. Ústřední stanice ALSEP byla umístěna na 3 ° 38'38 ″ j. Š 17 ° 28'39 "W / 3,6440 ° J 17,4775 ° Z / -3.6440; -17.4775 (Apollo 14 ALSEP). Pasivní seismický experiment byl nasazen 3 metry severně od centrální stanice. Při nasazení byl LP vertikální seismometr nestabilní v režimu ploché odezvy, takže všechny tři LP seismometry byly provozovány v režimu špičkové odezvy až do 17. listopadu 1976, kdy byl problém odstraněn. Kardanový motor provozující nivelaci pro LP horizontální seismometr Y vykazoval občasnou poruchu. Apollo 14 ALSEP utrpělo několik období ztráty signálu, v jednom případě více než dva měsíce. Veškerá data byla za tato období ztracena a ovládání přístrojů nebylo možné. Po celý lunární den byly zaznamenány seismické poruchy, ale zejména u východu a západu slunce se věřilo, že jsou způsobeny expanzí a kontrakcí mylar plášť a / nebo kabel k centrální stanici. Přístroj byl nakonfigurován do pohotovostního režimu dne 30. září 1977 jako součást vypnutí stanice ALSEP.

Viz také

Reference

Tento článek zahrnujepublic domain materiál z webových stránek nebo dokumentů Národní úřad pro letectví a vesmír.

  • „Pasivní seizmický experiment (PSE)“. NASA.

Další čtení