Apollo Ay Yüzeyi Deneyleri Paketi - Apollo Lunar Surface Experiments Package

Apollo 16 görevinin ALSEP'i

Apollo Ay Yüzey deneyler Paketi ( ALSEP ) ile olan bilimsel bir âlet takımı ihtiva astronot beş her iniş alanında Apollo görevlerinin aşağıdaki Moon topraklara Apollo 11 (Apollos 12 , 14 , 15 , 16 ve 17 ). Apollo 11, Erken Apollo Bilimsel Deney Paketi veya EASEP adı verilen daha küçük bir paket bıraktı .

Arka plan

ALSEP'i içerecek enstrümantasyon ve deneylere Şubat 1966'da karar verildi. Özellikle deneyler, sorumlu kurumlar ve başlıca araştırmacılar ve ortak araştırmacılar şunlardı:

Pasif Ay Sismik Deneyi: Massachusetts Teknoloji Enstitüsü , Frank Press ; Columbia Üniversitesi , George Sutton; Georgia Tech , Robert Hostetler
Ay Üç Eksenli Manyetometre : Ames Araştırma Merkezi , CP Sonett; Marshall Uzay Uçuş Merkezi , Jerry Modisette.
Orta Enerjili Güneş Rüzgarı : Jet Propulsion Laboratory , CW Snyder ve MM Neugebauer.
Supratermal İyon Algılama: Rice University , JW Freeman, Jr.; Marshall Uzay Uçuş Merkezi, Curt Michel .
Ay Isı Akışı Yönetimi: Columbia Üniversitesi, M. Langseth; Yale Üniversitesi , S. Clark.
Düşük Enerjili Güneş Rüzgarı: Rice Üniversitesi, BJ O'Brien.
Aktif Ay Sismik Deneyi: Stanford Üniversitesi , RL Kovach; Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırması , JS Watkins.
SNAP-27 izotopik güç sistemi: Sandia Ulusal Laboratuvarları , Jim Leonard

ALSEP inşa ve test edildi Bendix Havacılık içinde Ann Arbor, Michigan . Aletler, astronotlar gittikten sonra bağımsız olarak çalışacak ve ay ortamının uzun vadeli çalışmalarını yapacak şekilde tasarlandı. Aletleri ve iletişimi çalıştırmak için bir radyoizotop termoelektrik jeneratörü (RTG) tarafından üretilen gücü sağlayan bir Merkez İstasyonun etrafına dizildiler , böylece deneyler tarafından toplanan veriler Dünya'ya iletilebilirdi. Termal kontrol, pasif elemanlar (yalıtım, reflektörler, termal kaplamalar) ve ayrıca güç dağıtma dirençleri ve ısıtıcılar ile sağlandı. Aletlerden toplanan veriler telemetri formatına dönüştürülerek Dünya'ya iletildi.

dağıtım

ALSEP, Ay Modülünün Bilimsel Ekipman (SEQ) Bölmesi'nde iki ayrı alt pakette saklandı . İlk alt paketin tabanı Merkez İstasyonu oluştururken, ikinci alt paketin tabanı RTG'nin bir parçasıydı. Genellikle bir veya iki deneyi ve anten yalpa tertibatını taşıyan ikinci alt pakete bir alt palet de eklenmiştir. Apollo 12, 13 ve 14'te, ikinci alt paket ayrıca Ay El Aleti Taşıyıcısını (HTC) depoladı. Deneylerin tam olarak konuşlandırılması misyona göre farklılık gösteriyordu. Aşağıdaki resimler, Apollo 12'den tipik bir prosedürü göstermektedir.

Resim	Açıklama
	Pete Conrad , SEQ bölme kapılarını bir boyunluk ve makara sistemi aracılığıyla açar.
	Alan Bean , ikinci alt paketi SEQ bölmesinden kaldırır. Bu, uzatılmış olarak görülebilen bom ve onu zemine oturtmak için bir makara sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Apollo 17 ile astronotlar, bom ve makara sisteminin kullanımının operasyonu karmaşıklaştırdığını hissettiler. Hal böyle olunca da Apollo 17 için tüm sistem kaldırıldı. Apollo 11'de Buzz Aldrin, zaman yetersizliğinden dolayı sistemi kullanmamayı tercih etti.
	Conrad'ın daha önce SEQ bölmesinden çıkardığı ilk alt paket.
	Bean, RTG fıçısını erişebileceği bir konuma indirir.
	Bean, kubbeyi RTG fıçısından çıkarmaya başlıyor. Dome Removal Tool (DRT) adı verilen özel bir araç kullanıyor. RTG'yi yakıt ikmali için nasıl hazırladığına ve HTC'yi zaten yerleştirdiğine dikkat edin. Conrad, alt paleti RTG alt paketinden zaten çıkardı.
	Bean, DRT takılıyken kubbeyi atar. Daha sonra ikisinin de bir faydası olmadı.
	Bean, Fuel Transfer Tool'u (FTT) kullanarak yakıt elemanını fıçıdan çıkarmaya çalışıyor. RTG alt paketine eklenen Evrensel El Aletlerinden (UHT) birine dikkat edin. Apollo 12'de, yakıt elemanı termal genleşme nedeniyle fıçıya sıkıştı (Bean, giysisinin içinden ısıyı hissedebiliyordu). Conrad, fıçının kenarını çekiçle döverken, Bean başarıyla gevşetti. Daha sonra RTG'ye yerleştirdi ve FTT'yi attı.
	Bean, ALSEP dağıtım sahasına geçiş için hazırlık olarak RTG alt paketini taşıma çubuğuna bağlar. Taşıma çubuğu daha sonra Merkez İstasyondaki anten için direk olarak kullanılacaktı.
	ALSEP dağıtım sahasına geçiş sırasında Conrad bu resmi çekti. Gölgesi, alt paleti iki UHT'den biriyle taşıdığını gösteriyor.
	Bean, ALSEP'i dağıtım sahasına taşır.
	Conrad, bir UHT ile anten yalpa tertibatını serbest bırakırken taşıma çubuğunu sol elinde tutuyor.
	Bu fotoğraf Jim Lovell'in Apollo 13 için eğitimini gösteriyor . Şu anda Merkez İstasyonun bir maketini kullanıyor. İstasyon yaylıydı. Boyd cıvatalarını serbest bıraktıktan sonra, İstasyonun tepesi fırlayacak ve onu yerleştirecekti. Dağıtımdan önce bazı deneylerin yapıldığı çeşitli konumlara dikkat edin. Ayrıca UHT ile serbest bırakılan Boyd cıvatalarıyla da tutuldular.

Ortak öğeler

Her ALSEP istasyonunun bazı ortak unsurları vardı.

İsim	Diyagram	Resim	Açıklama
Merkezi istasyon			Resim, Apollo 16'nın ALSEP'inden Merkez İstasyonu gösteriyor. Merkez İstasyon aslında tüm ALSEP istasyonunun komuta merkeziydi. Dünya'dan komutlar aldı, verileri iletti ve her deneye güç dağıttı. Dünya ile iletişim, Merkez İstasyonun üzerine monte edilen ve astronotlar tarafından Dünya'ya işaret edilen 58 cm uzunluğunda, 3,8 cm çapında modifiye eksenel sarmal bir anten aracılığıyla sağlandı. Vericiler, alıcılar, veri işlemcileri ve çoklayıcılar Merkez İstasyon içinde bulunuyordu. Merkez İstasyon, istiflenmiş hacmi 34.800 cm3 olan 25 kg'lık bir kutuydu. Ek olarak, Apollos 12 ila 15'te, Merkez İstasyona Ay tozu birikimini ölçen bir Toz Dedektörü monte edildi.
Radyoizotop Termoelektrik Jeneratör (RTG)			Resim, arka planda Merkez İstasyon ile Apollo 14'ten RTG'yi göstermektedir. RTG, ALSEP'in güç kaynağıydı. Yaklaşık 70 watt güç üretmek için plütonyum-238 ve termokuplların radyoaktif bozunmasından gelen ısıyı kullandı . RTG'nin temeli, ikinci ALSEP alt paketinin temeliydi.
RTG Fıçı			RTG fıçısı, plütonyum-238 yakıt elemanını depoladı. SEQ bölmesinin solunda bulunuyordu. Fıçı, bir iptal veya Dünya atmosferine yeniden giriş durumunda fırlatma aracı patlamasına dayanacak şekilde tasarlandı (Apollo 13'te meydana gelen buydu). Resim, Edgar Mitchell'in yakıt elemanının çıkarılmasını uyguladığını gösteriyor.

Deneylerin listesi

İsim	Diyagram	Açıklama
Aktif Sismik Deney (ASE)		Sismolojinin kullanılmasıyla Ay'ın iç yapısı yeraltında birkaç yüz metreye kadar belirlenebildi. ASE üç ana bileşenden oluşuyordu. Patlamaları tespit etmek için Merkez İstasyondan bir astronot tarafından bir sıraya üç jeofon seti yerleştirildi. Bir havan paketi, ALSEP'ten farklı mesafelerden dört patlayıcıyı fırlatmak için tasarlandı. Son olarak, küçük bir şok yaratmak için 22 şarjdan birini patlatmak için astronot tarafından aktive edilen bir Thumper kullanıldı. Diyagram, Thumper cihazını göstermektedir.
Yüklü Parçacık Ay Ortamı Deneyi (CPLEE)		CPLEE ölçmek için tasarlanmıştır akıları gibi yüklü parçacıkların elektron ve iyonların .
Soğuk Katot Gösterge Deneyi (CCGE)		CCGE, esasen CCIG'nin bağımsız bir versiyonuydu.
Soğuk Katot İyon Göstergesi (CCIG)		CCIG deneyi, Ay atmosferinin basıncını ölçmek için tasarlandı . Başlangıçta SIDE'nin bir parçası olarak tasarlanmıştı, ancak güçlü manyetik alanı parazite neden olabilirdi. CCIG, şemada SIDE'nin sağındadır.
Isı Akışı Deneyi (HFE)		HFE, ısının içeriden dışarı akma hızını belirlemek için Ay yüzeyinin termal ölçümlerini yapmak üzere tasarlanmıştır. Ölçümler, radyoizotopların bolluğunu belirlemeye ve Ay'ın termal evrimini anlamaya yardımcı olabilir. HFE, bir elektronik kutu ve iki sondadan oluşuyordu. Her sonda, yaklaşık 2.5 m derinliğe kadar açılan bir astronot tarafından bir deliğe yerleştirildi.
Lazer Mesafeli Retroreflektör (LRRR)		Ana madde: Ay Lazer Mesafesi Deneyi Dünya'dan bir lazer ışınını yansıtmak için bir LRRR kullanılır, ışının gidiş-dönüş zamanlaması Ay'a olan mesafenin doğru bir ölçüsüdür. Bilgi, gelgit yayılımı ve Dünya'nın düzensiz hareketi nedeniyle Ay durgunluğunu incelemek için kullanılır. LRRR'ler bugün hala kullanımda olan tek deneylerdir. Yukarıdaki şema Apollo 11 versiyonunu göstermektedir. Apollo 14'ler , Apollo 11'lere benziyordu. Alttaki şema daha büyük Apollo 15 versiyonunu göstermektedir.
Ay Atmosferi Kompozisyon Deneyi (LACE)		LACE, Ay atmosferinin bileşimini tespit etmek için tasarlandı.
Lunar Ejecta ve Meteorites Deneyi (LEAM)		LEAM, ay yüzeyindeki göktaşı çarpmaları tarafından fırlatılan ikincil parçacıkları tespit etmek ve birincil mikro meteoritleri tespit etmek için tasarlandı. Bazı deney sonuçları için Ay toprağına bakın .
Ay Sismik Profilleme Deneyi (LSPE)		LSPE, beklenen derinliğin birkaç kilometre olması dışında ASE'ye benziyordu. Üç ana bileşenden oluşuyordu. Bir astronot tarafından ALSEP'in yanına dört jeofon seti yerleştirildi. LSPE anteni, yüklere sinyal göndermek için kullanıldı. Her biri 1/8 ila 6 libre arasında değişen çeşitli boyutlardan oluşan sekiz yük vardı. Yükler, gezici geçişler sırasında konuşlandırıldı .
Ay Yüzey Gravimetresi (LSG)		LSG, ay yerçekimi ve zaman içindeki değişiminin çok hassas ölçümlerini yapmak için tasarlandı. Verilerin yerçekimi dalgalarının varlığını kanıtlamak için kullanılabileceği umuluyordu .
Ay Yüzey Manyetometresi (LSM)		LSM, Ay'ın manyetik alanını ölçmek için tasarlandı . Veriler, yeraltının elektriksel özelliklerini belirlemek için kullanılabilir. Ayrıca güneş plazması ve Ay yüzeyinin etkileşimini incelemek için kullanıldı.
Pasif Sismik Deney (PSE)		PSE, yeraltının yapısını incelemeye yardımcı olmak için doğal veya yapay olarak oluşturulan " ay depremlerini " tespit etmek için tasarlandı .
Pasif Sismik Deney Paketi (PSEP)		Kendi kendini desteklemesi dışında PSE'ye benzer. Bu, kendi güç kaynağını ( güneş dizileri ), elektroniği ve iletişim ekipmanını taşıdığı anlamına geliyordu . Ek olarak, PSEP ayrıca bir Toz Dedektörü de taşıyordu.
Güneş Rüzgar Spektrometre Deneyi (SWS)		SWS, güneş rüzgarı özelliklerini ve bunun Ay ortamı üzerindeki etkilerini incelemek için tasarlandı.
Supratermal İyon Dedektör Deneyi (SIDE)		SIDE, Ay ortamındaki pozitif iyonların çeşitli özelliklerini ölçmek, güneş rüzgarı ve Ay arasındaki plazma etkileşimi hakkında veri sağlamak ve Ay yüzeyinin elektrik potansiyelini belirlemek için tasarlanmıştır.

Görevlerin listesi

Her görevin farklı bir deney dizisi vardı.

Apollo 11 (EASEP)

Apollo 11'de Buzz Aldrin , tutamaçları kullanarak EASEP'i dağıtım sahasına taşıdı. Bu, sonraki görevlerde kullanılan taşıma çubuğundan farklıdır.

Ay'da erken bir düşüş riski nedeniyle, jeologlar NASA'yı yalnızca 10 dakika içinde kurulabilecek veya tamamlanabilecek deneylere izin vermeye ikna ettiler. Sonuç olarak, Apollo 11 tam bir ALSEP paketi bırakmadı, ancak Erken Apollo Yüzey Deneyleri Paketi (EASEP) adı verilen daha basit bir sürüm bıraktı. Planlanmış yalnızca bir adet 2 saat 40 dakikalık EVA olduğundan, mürettebatın tam bir ALSEP'i dağıtmak için yeterli zamanı olmayacaktı, bu da genellikle dağıtılması bir ila iki saat sürdü. Her iki paket de LM'nin SEQ bölmesinde saklandı.

Mühendisler, EASEP'i tek bir sıkıştırma koluyla devreye girecek şekilde tasarladı ve Lazer Mesafeli Retro Reflektör (LRRR) de on dakika içinde devreye alındı. Daha basit tasarımına rağmen sismometre, Neil Armstrong'un uyku sırasındaki hareketlerini algılayacak kadar hassastı .

İsim	Resim	Notlar
LRRR		Şeffaf toz örtüsü zaten çıkarılmış ve 3-4 m daha sağda. Metal reflektör siyah gökyüzünü yansıtır.
PSEP		21 gün sonra başarısız oldu.

Apollo 12

Apollo 12'nin ALSEP'i için Düzen

İsim	Resim	Notlar
LSM		İlk alt pakette saklanır.
PSE		İlk alt pakette saklanır.
SWS		İlk alt pakette saklanır.
YAN/CCIG		Alt paletin bir parçası olarak ikinci alt pakette saklanır. CCIG, SIDE'nin solunda görülebilir. CCIG sadece 14 saat sonra başarısız oldu.

Anten yalpa tertibatı alt palet üzerinde depolanmıştır. PSE, ALSEP araçları, taşıma çubuğu ve HTC için tabure ikinci alt pakette saklandı.

Apollo 13

Apollo 13'ün ALSEP'i için planlanan yerleşim

Apollo 12 Pasif Sismik Deneyi tarafından tespit edilen Apollo 13 S-IVB'nin ay yüzeyi üzerindeki etkisinin bir kaydı.

İptal edilen iniş nedeniyle, deneylerin hiçbiri konuşlandırılmadı. Ancak, Apollo 13 S-IVB aşaması, Apollo 12 PSE için bir sinyal sağlamak için kasıtlı olarak Ay'a çarptı.

İsim	Notlar
CPLEE	İlk alt pakette saklanır.
CCGE	İlk alt pakette saklanır. Sadece CCGE'nin uçtuğu zaman.
HFE	İlk alt pakette saklanır.
PSE	İlk alt pakette saklanır.

Anten yalpa tertibatı, birinci alt pakette saklandı. PSE taburesi, ALSEP araçları, taşıma çubuğu ve Lunar matkabı alt palet üzerinde saklandı. HTC, ikinci alt pakette saklandı.

Apollo 14

Apollo 14'ün ALSEP'i için Düzen

İsim	Resim	Notlar
ASE		Yukarıdaki görüntü harç cihazını göstermektedir. Alttaki , Thumper'ı çalıştıran Ay Modülü Pilotu Edgar Mitchell'i gösteriyor. Harç, jeofonlar ve Thumper ilk alt pakette saklandı. Yirmi iki Thumper suçlamasından on üçü başarıyla ateşlendi. Havanın konuşlandırılmasıyla ilgili endişeler nedeniyle, dört patlayıcıdan hiçbiri ateşlenmedi. ALSEP'in operasyonel ömrünün sonunda onları kovmak için bir girişimde bulunuldu, ancak suçlamalar bu kadar uzun süre atıl kaldıktan sonra işe yaramadı.
CPLEE		İlk alt pakette saklanır.
LRRR		LM'nin Quad I'inde saklanır ve ayrı olarak ALSEP sahasına getirilir.
PSE		İlk alt pakette saklanır.
YAN/CCIG		Alt palet üzerinde saklanır. YAN sol üst köşede, CCIG ise resmin ortasında.

Anten yalpa tertibatı alt palet üzerinde depolanmıştır. PSE, ALSEP araçları, taşıma çubuğu ve HTC için tabure ikinci alt pakette saklandı.

Apollo 15

Apollo 15'in ALSEP Düzeni

İsim	Resim	Notlar
HFE		Resmin ortasında elektronik kutu ve probların her birine giden iki kablo gösterilmektedir. İkinci alt pakette saklanır. Deliklerin her biri için yapılan delme işlemleri sırasında beklenenden daha fazla dirençle karşılaşıldı. Sonuç olarak, sondalar planlanan derinliklerine yerleştirilemedi. Apollo 15 deneyinden, veriler Apollo 17'ninkilerle karşılaştırılana kadar doğru bilimsel veriler elde edilememiştir.
LRRR		LM'nin Quad III'ünde saklanır ve Lunar gezgini aracılığıyla ALSEP sahasına getirilir.
LSM		İlk alt pakette saklanır.
PSE		İlk alt pakette saklanır.
SWS		İlk alt pakette saklanır.
YAN/CCIG		CCIG sağda takılıyken SIDE soldadır. Alt palet üzerinde saklanır. SIDE'nin eğimine dikkat edin. Apollo 15'in iniş alanının enlemi nedeniyle bu gerekliydi. Ayrıca SIDE ve CCIG'yi birbirine bağlayan boma da dikkat edin. Bu yeniden tasarım, daha önceki ekipler, iki deneyi yalnızca kablolar bağladığında SIDE/CCIG'yi yerleştirmenin zorluğundan şikayet ettikleri için yapıldı.

Anten yalpa tertibatı alt palet üzerinde depolanmıştır. PSE için ALSEP araçları, taşıma çubuğu ve tabure ikinci alt pakette saklandı.

apollo 16

Apollo 16'nın ALSEP'i için Düzen

İsim	Resim	Notlar
ASE		Resimler, harç paketini (üstte) ve tokmağı (altta) göstermektedir. Apollo 14'lerde sorunlarla karşılaşıldıktan sonra deneyi geliştirmek için kullanılan yeni harç tabanına dikkat edin. Harç, jeofonlar ve Thumper ilk alt pakette saklandı. Harç kutusunun tabanı ikinci alt pakette saklandı. Patlayıcılardan üçü başarıyla ateşlendikten sonra, eğim sensörü ölçeğin dışına çıktı. Daha sonra dördüncü patlayıcının ateşlenmemesine karar verildi. Thumper suçlamalarının on dokuzu başarıyla kovuldu.
HFE		Resim, başarıyla yerleştirilmiş bir ısı akışı sondasını göstermektedir. İkinci alt pakette saklanır. Sondalardan birini başarıyla yerleştirdikten sonra, Komutan John Young yanlışlıkla ayağını Merkez İstasyondan deneye giden kabloya yakaladı. Kablo, Merkez İstasyondaki konektöründen çekildi. Dünyadaki bazı teknisyenler ve astronotlar bir onarımın mümkün olduğuna inansalar da, görev kontrolü nihayetinde onarım için gerekli zamanın başka işlerde daha iyi kullanılmasına karar verdi ve böylece deney sonlandırıldı.
LSM		İlk alt pakette saklanır.
PSE		İlk alt pakette saklanır.

Apollo 17

Apollo 17'nin ALSEP Düzeni

İsim	Resim	Notlar
HFE		Problardan biri ön planda, elektronik kutusu ve diğer prob arka planda görülebilir.
DANTEL
LEAM		LEAM ön plandadır. Bazı garip veriler nedeniyle bu deneyin bilimsel geçerliliği sorgulandı.
LSPE		Üstteki resim, ön planda LSPE antenini göstermektedir. Ortadaki resim suçlamalardan birini gösteriyor. Alttaki resim jeofonları göstermektedir.
LSG		Bir tasarım hatası nedeniyle, deney tasarlandığı şeyi gerçekleştiremedi.

Apollon'dan sonra

ALSEP sistemi ve aletleri, Dünya'dan gelen komutlarla kontrol ediliyordu. Destek operasyonları 30 Eylül 1977'de sona erene kadar istasyonlar dağıtımdan koştu, öncelikle bütçe kaygıları nedeniyle. Ayrıca, 1977 tarafından güç üniteleri vericisini ve diğer enstrüman ve ALSEP kontrol odası yeniden girişimi için gerekli her ikisi çalışamadı Skylab . Bununla birlikte, vericiler kapatılmadı ve 5 ALSEP'in tümü , görevlerinin resmi olarak sona ermesinden sonra 18 Ekim ve 28 Kasım 1977 arasında Sovyet radyo teleskopu RATAN-600 tarafından gözlemlendi .

ALSEP sistemleri, Lunar Reconnaissance Orbiter tarafından Apollo iniş bölgeleri üzerindeki yörüngeleri sırasında çekilen birkaç görüntüde görülebilir .

LRO , Apollo 17 ALSEP (fen paketi) gösteren fotoğraf
Apollo 12 ALSEP'i gösteren LRO fotoğrafı

Ayrıca bakınız

Apollo programı
Ay lazer menzil deneyi
ALSEP'te kullanılan vakuma dayanıklı bir patlayıcı olan Heksanitrostilben.
Ay Gezici Araç
Ay'daki yapay nesnelerin listesi

Notlar

^ Encyclopedia Astronautica web sitesi, 14 Şubat 1966 girişi.

Referanslar

bibliyografya

Brzostowski, MA ve Brzostowski, AC, Apollo aktif sismik verilerini arşivleme , The Leading Edge, Society of Exploration Geophysicists, Nisan 2009.

Languages

In other projects