Surveyor 5 — пятый лунный модуль американской беспилотной программы Surveyor, отправленный для исследования поверхности Луны . Surveyor 5 приземлился на Море Спокойствия в 1967 году. Всего на Землю было передано 19 118 изображений. [3]
В ходе миссии произошла утечка гелия в системе, которая обеспечивала давление в жидкотопливных двигателях верньера , что могло привести к отказу. Импровизированная последовательность посадки, которая запустила тормозную ракету всего в 42 км над Луной (примерно половина обычной высоты), позволила двигателям верньера спустить корабль за 106 секунд с высоты всего 1340 м (около 10% от обычной). Это привело к падению корабля с давлением гелия на грани того, что могло бы выключить двигатели из-за недостатка давления. [4]
Однако посадка прошла успешно, и данные поступали в течение двух недель после посадки. Миниатюрная химическая аналитическая лаборатория с использованием устройства обратного рассеяния альфа-частиц использовалась для определения того, что лунная поверхностная почва состоит из базальтовой породы. Похожий инструмент, APXS , использовался на борту нескольких миссий на Марс.
Surveyor 5 был третьим космическим аппаратом в серии Surveyor, успешно совершившим мягкую посадку на Луну. Космический аппарат имел базовую треугольную конструкцию из алюминиевых труб, которые обеспечивали монтажные поверхности для инженерного и научного оборудования. Целями были получение телевизионных снимков лунной поверхности после посадки, проведение эксперимента по эрозии двигателя Вернье, определение относительного содержания химических элементов в лунном грунте, получение данных о динамике посадки и получение данных о тепловой и радиолокационной отражательной способности.
Инструментарий этого космического корабля был похож на тот, что был у предыдущих Surveyor, и включал посадочные опоры, двигательную систему Вернье и многочисленные инженерные датчики. Вместо поверхностного пробоотборника был установлен альфа-рассеивающий прибор, а небольшой стержневой магнит, прикрепленный к одной опорной плите, был включен для обнаружения наличия магнитного материала в лунном грунте. Космический корабль приземлился в 00:46:44 UT 11 сентября 1967 года (7:46 вечера EST 10 сентября) в Море Спокойствия, на 1,41° северной широты и 23,18° восточной долготы ( селенографические координаты ), в пределах безободкового края небольшого кратера на склоне около 20 градусов. Космический корабль передавал превосходные данные для всех экспериментов с момента приземления до 18 октября 1967 года с интервалом отсутствия передачи с 24 сентября по 15 октября 1967 года в течение первой лунной ночи. Передачи принимались до 1 ноября 1967 года, когда произошло отключение на вторую лунную ночь. Передачи были возобновлены в третий и четвертый лунные дни, а последняя передача состоялась 17 декабря 1967 года. Изображения передавались в течение первого, второго и четвертого лунных дней. Менее чем через два года первая пилотируемая посадка, Apollo 11 , приземлилась в 25 км к юго-юго-западу от Surveyor 5.
Однако посадка прошла успешно, и данные поступали в течение двух недель после посадки. Миниатюрная химическая аналитическая лаборатория с использованием устройства обратного рассеяния альфа-частиц использовалась для определения того, что лунная поверхностная почва состоит из базальтовой породы. Похожий инструмент, APXS , использовался на борту нескольких миссий на Марс.
Surveyor 5 был третьим космическим аппаратом в серии Surveyor, успешно совершившим мягкую посадку на Луну. Космический аппарат имел базовую треугольную конструкцию из алюминиевых труб, которые обеспечивали монтажные поверхности для инженерного и научного оборудования. Целями были получение телевизионных снимков лунной поверхности после посадки, проведение эксперимента по эрозии двигателя Вернье, определение относительного содержания химических элементов в лунном грунте, получение данных о динамике посадки и получение данных о тепловой и радиолокационной отражательной способности.
Surveyor 5 был запущен ракетой-носителем Atlas-Centaur 8 сентября 1967 года с мыса Канаверал. [5]
Телевизионная камера состояла из видиконовой трубки, объективов с фокусным расстоянием 25 и 100 мм, затворов, прозрачных, красных, зеленых и синих оптических фильтров [6] и диафрагмы, установленных вдоль оси, наклоненной примерно на 16° к центральной оси космического корабля. Камера была установлена под зеркалом, которое можно было перемещать по азимуту и углу места. Работа камеры полностью зависела от получения надлежащей структуры команд с Земли. Покадровое покрытие лунной поверхности было получено на 360° по азимуту и от +40° выше плоскости, нормальной к оси z камеры, до 65 ° ниже этой плоскости. Использовались как 600-строчный, так и 200-строчный режимы работы. 200-строчный режим передавал через всенаправленную антенну и сканировал один кадр каждые 61,8 секунды. Полная видеопередача каждого 200-строчного изображения требовала 20 секунд и использовала полосу пропускания 1,2 кГц. Большинство передач состояло из 600-строчных изображений, которые телеметрировались направленной антенной. Эти кадры сканировались каждые 3,6 секунды. Каждое 600-строчное изображение требовало номинально 1 секунды для считывания с видикона и использовало полосу пропускания 220 кГц для передачи.
Телевизионные изображения отображались на медленном сканирующем мониторе, покрытом люминофором с длительным послесвечением. Послесвечение было выбрано для оптимального соответствия номинальной максимальной частоте кадров. Для каждого входящего телевизионного кадра принимался один кадр телевизионной идентификации, который отображался в реальном времени со скоростью, совместимой со скоростью входящего изображения. Эти данные записывались на видеомагнитофон и на 70-миллиметровую пленку. В течение первого лунного дня, который закончился 24 сентября 1967 года, было передано 18 006 высококачественных телевизионных изображений. После отключения на лунную ночь, более 20 дней, камера отвечала на команды и передала еще 1 048 изображений между 15 и 23 октября 1967 года. Еще 64 изображения были переданы в четвертый лунный день, но качество изображений, сделанных после первого лунного дня, было плохим из-за ухудшения работы камеры в результате температур лунной ночи.
Анализатор поверхности альфа-рассеивания был разработан для непосредственного измерения распространенности основных элементов лунной поверхности. Приборы состояли из шести альфа-источников (кюрий 242), коллимированных для облучения отверстия диаметром 100 мм в нижней части прибора, где находился образец, и двух параллельных, но независимых систем детекторов заряженных частиц. Одна система, содержащая два датчика, регистрировала энергетические спектры альфа-частиц, рассеянных лунной поверхностью, а другая, содержащая четыре датчика, регистрировала энергетические спектры протонов, образующихся в результате реакций (альфа и протон) в поверхностном материале. Каждый узел детектора был подключен к анализатору высоты импульса . Цифровой электронный пакет, расположенный в отсеке на космическом корабле, непрерывно передавал сигналы на Землю во время работы эксперимента. Спектры содержали количественную информацию обо всех основных элементах в образцах, за исключением водорода, гелия и лития. Эксперимент предоставил 83 часа высококачественных данных в течение первого лунного дня. Во время второго лунного дня было накоплено 22 часа данных. Однако шум детектора создал проблему при обработке данных во второй день.
