El Experimento del Medio Ambiente Lunar de Partículas Cargadas ( CPLEE ), colocado en la superficie lunar por la misión Apolo 14 como parte del Paquete de Experimentos de la Superficie Lunar del Apolo (ALSEP), fue diseñado para medir los espectros de energía de las partículas cargadas de baja energía que golpean la superficie lunar. . Midió los flujos de electrones e iones con energías de 40 eV a 20 keV. El objetivo principal del experimento fue examinar las partículas de plasma que se originan en el Sol y el flujo de partículas de baja energía en la cola magnética de la Tierra .
Diseño
El CPLEE tenía una masa de 2,7 kg (6,0 libras), un volumen almacenado de 2540 cm cúbicos y utilizaba normalmente 3,0 W de potencia y 6,0 W por la noche cuando el calentador de supervivencia estaba encendido. La parte principal de la instrumentación consistió en dos analizadores electrostáticos. Uno de estos (analizador A) apuntó hacia la vertical lunar local y el otro (analizador B) a un punto a 60 grados de la vertical hacia el oeste lunar. Ambos detectores tenían campos de visión de 4 x 20 grados; para el analizador A, el eje mayor del campo de visión se orientó NS, y para el analizador B, EW. Como primera aproximación, se podría considerar que ambos detectores apuntan en el plano de la eclíptica . Cada analizador constaba de un conjunto de ranuras que definen la dirección, placas deflectoras, cinco multiplicadores de electrones de canal en forma de C de pequeña apertura (1 mm nominal), un multiplicador de electrones de canal helicoidal de gran apertura (8 mm nominal) y 6 acumuladores. Para un voltaje dado aplicado a las placas de deflexión, los cinco multiplicadores de apertura pequeña se dispusieron para contar partículas de una polaridad con energías diferentes, mientras que el multiplicador de apertura grande realizó simultáneamente una medición de banda ancha de partículas de polaridad opuesta. Durante cada intervalo de 19,2 s en el modo automático de operación del experimento, se aplicaron voltajes de deflexión de cero (dos veces, para el fondo y la calibración) y más y menos 35, 350 y 3500 a las placas de deflexión durante 2,4 sa cada voltaje. Cada analizador realizaría mediciones durante 1,2 sy transmitiría mientras el otro analizador estaba en funcionamiento. El modo manual poco utilizado permitió la aplicación continua de un solo voltaje de deflexión, aumentando así la resolución temporal de partículas en una porción limitada del espectro. Datos útiles obtenidos durante cada intervalo de 19,2 s (modo automático) donde, para cada analizador, recuentos acumulados de electrones e iones de 1,2 s en 18 ventanas de energía entre 40 eV y 20 keV. Las ventanas que utilizan los 6 detectores a 35 V están centradas aproximadamente en 40, 50, 65, 70, 95 y 200 eV, las ventanas a 350 V son 10x y a 3500 V son 100x estos valores. Una cubierta antipolvo con una fuente radiactiva de 63Ni en la parte inferior sobre cada apertura para la calibración protegió el instrumento.
El instrumento fue diseñado por el profesor australiano Brian J. O'Brien , quien fue profesor en el Departamento de Ciencias Espaciales de la Universidad de Rice. Después de dejar la Universidad de Rice en 1968, su estudiante postdoctoral David L. Reasoner ( PhD., 1968 ) asumió el cargo de investigador principal del instrumento y su análisis de datos. Dos estudiantes de Rice University obtuvieron un doctorado analizando datos de CPLEE: Frederick J. Rich ( PhD, 1973 ) y Patricia H. Reiff ( PhD, 1975 ).
Líneas de tiempo
La estación central de ALSEP estaba ubicada en 3 ° 38′38 ″ S 17 ° 28′39 ″ O / 3.6440 ° S 17.4775 ° W. El experimento del entorno lunar de partículas cargadas se implementó aproximadamente a 3 metros al noreste de la estación central. La nivelación a 1,7 grados, inclinada hacia el este, se logró con un nivel de burbuja y una alineación este-oeste dentro de 1 grado con una brújula solar. El instrumento se desplegó aproximadamente a las 18:00 UT del 5 de febrero de 1971 y se puso en marcha a las 19:00 UT durante 5 minutos de pruebas funcionales. Se llevó a cabo un procedimiento de pago el 6 de febrero de 4:00 a 6:10 UT. Después del ascenso de LM el 6 de febrero a las 18:49 UT, se ordenó quitar la cubierta antipolvo a las 19:30 UT.
El experimento funcionó normalmente desde el despliegue hasta el 8 de abril de 1971, cuando falló la fuente de alimentación del analizador que apuntaba en dirección opuesta a la vertical lunar (analizador B). El otro analizador continuó funcionando con normalidad hasta el 6 de junio de 1971, cuando se produjo una falla parcial del suministro eléctrico. El funcionamiento de este analizador fue intermitente durante el resto de 1971. Durante la mayor parte de 1972, el funcionamiento fue continuo durante la noche lunar e intermitente durante el día lunar porque las altas temperaturas provocaron una condición de bajo voltaje en la fuente de alimentación. Desde diciembre de 1972 hasta febrero de 1973 el funcionamiento fue continuo, después de lo cual los problemas de voltaje volvieron a ocurrir. La señal de la estación central del Apolo 14 se perdió el 1 de marzo de 1975 y se volvió a adquirir el 5 de marzo. La pérdida y la readquisición de la señal se produjeron esporádicamente hasta la finalización del experimento ALSEP. La readquisición de pérdidas se produjo en 1976 del 18 de enero al 19 de febrero, del 17 de marzo al 20 de mayo, del 8 de junio al 10 de junio, del 9 de octubre al 12 de noviembre y en 1977 del 30 de julio al 4 de agosto. El experimento CPLEE estaba en modo de espera cuando las estaciones ALSEP se apagaron el 30 de septiembre de 1977.
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
- Datos de CPLEE de la NASA