El Experimento Sísmico Pasivo del Apolo 14 (PSE) se colocó en la superficie lunar el 5 de febrero de 1971, como parte del paquete ALSEP del Apolo 14 . El PSE fue diseñado para detectar vibraciones e inclinación de la superficie lunar y medir cambios en la gravedad en la ubicación del instrumento. Las vibraciones se deben a fuentes sísmicas internas ( terremotos lunares ) y externas ( meteoritos e impactos de las etapas de ascenso S-IVB y LM gastadas ). El objetivo principal del experimento fue utilizar estos datos para determinar la estructura interna, el estado físico y la estructura tectónica.actividad de la Luna. Los objetivos secundarios eran determinar el número y la masa de meteoroides que golpean la Luna y registrar las deformaciones de la superficie lunar por las mareas .
Especificación
La unidad PSE estaba construida principalmente con berilio y tenía una masa de 11,5 kg, incluido el módulo electrónico y el aislamiento térmico. Estaba alojado en un recinto en forma de tambor de 23 cm de diámetro y 29 cm de altura. El recinto se redondeó en la parte inferior y se apoyó en un taburete nivelador. El PSE constaba de dos subsistemas principales, una unidad de sensor y un módulo electrónico. La unidad de sensor contenía tres sismómetros combinados de período largo (LP) alineados ortogonalmente en un conjunto triaxial para medir una componente vertical y dos horizontales del movimiento de la superficie. Los sismómetros de componente horizontal eran muy sensibles a la inclinación y se nivelaron con alta precisión por medio de un cardán de dos ejes impulsado por motor operado por comando de tierra. Un tercer motor ajustó el sismómetro de componente vertical en la dirección vertical. Un cuarto sismómetro de período corto (SP) con un período de resonancia de 1 segundo de movimiento vertical medido a una sensibilidad máxima de 8 Hz y un rango de respuesta de 0,05 a 20 Hz. Una cubierta térmica y un calentador de 6 W para el control térmico comprendían el resto del paquete del experimento. La cubierta térmica era mylar aluminizado que cubría el instrumento y el suelo que rodeaba la base hasta unos 75 cm radialmente. Se montaron un gnomon y un sensor de nivel en la parte superior central de la cubierta. La cubierta se modificó ligeramente con respecto a la utilizada en el Apolo 12. El consumo total de energía varió de 4,3 a 7,4 W.
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Los sismómetros consistían en una masa inercial en un brazo sensor suspendido por resortes y bisagras, una placa de condensador y un imán amortiguador. Los sismómetros LP podrían funcionar en un modo de respuesta plana y en un modo de respuesta máxima. En el modo de respuesta plana, los sismómetros LP tenían un período natural de 15 s. En el modo de respuesta pico, actuaron como péndulos subamortigados con un período natural de 2,2 s. La sensibilidad al movimiento del suelo alcanzó su punto máximo a 0,45 Hz en el modo de respuesta máxima con un rango de frecuencia útil de 0,004 a 2 Hz. La sensibilidad máxima se incrementó en un factor de 6 en el modo de respuesta máxima, pero se redujo la sensibilidad a las señales de baja frecuencia. Todos los sismómetros pueden detectar movimientos del suelo tan pequeños como 0,3 nm. A frecuencias de marea, la aceleración gravitacional se midió monitoreando la corriente de retroalimentación utilizada para centrar la masa del sismómetro. La sensibilidad de los instrumentos fue de 0,008 mgal . Los impactos de la superficie lunar de las etapas de ascenso S-IVB y LM gastadas se utilizaron como fuentes de calibración externas para los sismómetros. La masa y la velocidad conocidas de estas etapas en el impacto de la superficie y las coordenadas del punto de impacto lunar permitieron el cálculo de la energía generada en el impacto y el punto de aplicación de la energía. (Las características de calibración se determinaron midiendo la respuesta del sismómetro a estas fuentes de energía).
Despliegue
Los sismómetros se desplegaron el 5 de febrero de 1971 y funcionaron con una ganancia reducida mientras los astronautas estaban en la superficie lunar y alcanzaron la máxima sensibilidad la mayor parte del tiempo después de eso. La estación central de ALSEP estaba ubicada en3 ° 38′38 ″ S 17 ° 28′39 ″ O / 3.6440 ° S 17.4775 ° W. El experimento sísmico pasivo se implementó a 3 metros al norte de la estación central. En el momento del despliegue, el sismómetro vertical LP era inestable en el modo de respuesta plana, por lo que los tres sismómetros LP funcionaron en modo de respuesta máxima hasta el 17 de noviembre de 1976, cuando se solucionó el problema. El motor de cardán que opera la nivelación para el sismómetro LP horizontal Y mostró un mal funcionamiento intermitente. El Apollo 14 ALSEP sufrió varios períodos de pérdida de señal, en un caso durante más de dos meses. Todos los datos se perdieron para estos períodos y no fue posible controlar los instrumentos. Se observaron perturbaciones sísmicas durante todo el día lunar, pero particularmente cerca del amanecer y el atardecer, se creía que se debían a la expansión y contracción de la cubierta de mylar y / o el cable a la estación central. El instrumento se configuró en modo de espera el 30 de septiembre de 1977 como parte del apagado de la estación ALSEP.
Ver también
Referencias
Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .
Otras lecturas
- Descripción de los experimentos sísmicos del Apolo R. Yamada
- Experimentos sísmicos del Apolo 14 Instituto Lunar y Planetario