«Сервейер-3» был третьим посадочным модулем американской беспилотной программы «Сервейер» , отправленным для исследования поверхности Луны в 1967 году. Это была первая миссия с ковшом для отбора проб поверхностного грунта.
«Сервейер-3» посетили астронавты «Аполлона-12» Пит Конрад и Алан Бин в ноябре 1969 года и остается единственным зондом, посещенным людьми в другом мире . Астронавты «Аполлона-12» вырезали несколько компонентов «Сервейера-3», в том числе телекамеру, и вернули их на Землю для изучения.
Запущенный 17 апреля 1967 года, «Сервейер-3» приземлился 20 апреля 1967 года в части Mare Cognitum Oceanus Procellarum (S3° 01' 41,43" W23° 27' 29,55"), в небольшом кратере, который впоследствии был назван Surveyor . Он передал на Землю 6315 телевизионных изображений, включая первые изображения, показывающие, как выглядит планета Земля с поверхности Луны . [2]
Когда «Сервейер-3» приземлялся в кратере [3] [4], камни с высокой отражающей способностью сбивали с толку радар спускаемого на Луну космического корабля . Двигатели не отключились на высоте 14 футов (4,3 метра), как это предусмотрено в планах миссии, и из-за этой задержки посадочный модуль дважды отскочил от поверхности Луны. [5] Его первый отскок достиг высоты около 35 футов (11 метров). Второй отскок достиг высоты около 11 футов (3,4 метра). При третьем столкновении с поверхностью – с начальной высоты 3 метра и нулевой скорости, которая была ниже запланированной высоты 14 футов (4,3 метра), и очень медленно спускаясь – «Сервейер 3» осуществил мягкую посадку, как и предполагалось. .
Эта миссия Surveyor была первой, в которой был использован ковш для отбора проб поверхностного грунта, который можно увидеть на выдвижной руке на фотографиях. Этот механизм был установлен на рычаге с электромоторным приводом и использовался для рытья четырех траншей в лунном грунте. Эти траншеи были глубиной до 7 дюймов (17,8 см). Образцы почвы из траншей были помещены перед телекамерами геодезиста для фотографирования, а снимки были переданы по радио на Землю. Когда 3 мая 1967 года наступила первая лунная ночь, «Сервейор-3» был остановлен, поскольку его солнечные панели больше не производили электроэнергию. На следующий лунный рассвет (через 14 земных дней, или около 336 часов) «Сервейер-3» не удалось повторно активировать из-за чрезвычайно низких температур, которые он испытал. Это контрастирует с Surveyor 1 , который удалось повторно активировать дважды после лунных ночей, но больше никогда. [6]
«Сервейер-3» прославился после того, как экипаж «Аполлона-12» использовал его в качестве целевой площадки для посадки. Приземлившись в пределах пешей досягаемости 19 ноября 1969 года, астронавты сделали несколько снимков зонда и извлекли из его пробоотборника для механики почвы и поверхности черпак, кусок неокрашенной алюминиевой трубки со стойки, поддерживающей радарный высотомер и доплеровский датчик скорости. еще одна часть алюминиевой трубки, покрытая неорганической белой краской, и сегмент телевизионного кабеля, обернутый алюминизированной пластиковой пленкой, и телекамера Surveyor 3, которые были возвращены на Землю. [7] «Сервейер 3» — единственный зонд, который посетили люди в другом мире .
Телевизионная камера на Surveyor 3 состояла из трубки видикона , двух объективов с фокусным расстоянием 25 и 100 миллиметров , шторок , прозрачного, красного, зеленого и синего оптических фильтров [8] и диафрагмы, установленной вдоль оси , наклоненной примерно на 16 градусов к центру. ось космического корабля. Телекамера была установлена под зеркалом, которое можно было перемещать по азимуту (горизонтально) и углу места (вертикально). Работа камеры полностью зависела от получения соответствующих команд с Земли. Покадровое покрытие лунной поверхности было получено на полные 360 градусов по азимуту и от +40 градусов над плоскостью, нормальной к оси Z камеры, до -65 градусов ниже этой плоскости. Использовались как 600-строчный, так и 200-строчный режимы работы телекамеры. Режим 200 строк передавался 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. 600-строчные изображения передавались через направленную антенну . Эти изображения сканировались каждые 3,6 секунды. Для считывания каждого 600-строчного изображения из видикона изображения требовалась номинальная одна секунда, а для его передачи требовалась полоса пропускания 220 кГц с использованием передачи цифрового изображения. Телевизионные фотографии отображались на Земле на телевизионном мониторе с медленной разверткой, покрытом долговечным люминофором . Его постоянство было выбрано таким образом, чтобы оно соответствовало номинальной максимальной частоте кадров . Для каждой входящей телевизионной фотографии получался один кадр ТВ-идентификации, и изображение отображалось в режиме реального времени со скоростью, совместимой со скоростью входящего изображения. Эти данные были записаны на видеомагнитофон. Камера передала 6315 снимков в период с 20 апреля по 3 мая 1967 года, включая виды самого космического корабля, панорамные снимки Луны, виды работающего механического поверхностного экскаватора и затмение Солнца Землей 24 апреля . [9]
Лунный модуль « Аполлон -12» приземлился возле «Сервейера-3» 19 ноября 1969 года. Астронавты Конрад и Бин осмотрели космический корабль и привезли на Землю около 10 килограммов (22 фунта) частей «Сервейера», включая его телекамеру, которая сейчас находится в постоянной экспозиции в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия.
Пробоотборник поверхности для механики грунта был разработан для рытья, очистки и рытья лунной поверхности, а также для транспортировки материала лунной поверхности во время фотографирования, чтобы можно было определить свойства лунной поверхности. Пробоотборник устанавливался под телекамерой и состоял в основном из совка длиной около 120 мм и шириной 50 мм. Совок состоял из контейнера, заостренного лезвия и электродвигателя для открытия и закрытия контейнера. К дверце ковша была прикреплена небольшая подушечка для ног, чтобы поверхность Луны была плоской. Совок был способен вместить максимальное количество твердого лунного материала диаметром около 32 мм и максимум 100 см³ зернистого материала. Совок устанавливался на пантографном кронштейне, который можно было выдвигать примерно на 1,5 м или убирать вплотную к моторному приводу космического корабля. Рукоять также могла перемещаться по азимуту от +40 до -72 градусов или подниматься на 130 мм с помощью моторных приводов. Его также можно было сбросить на поверхность Луны под действием силы тяжести и пружины. Пробоотборник с поверхности провел семь испытаний подшипников, четыре испытания в траншеях и 13 испытаний на удар. Общее время работы составило 18 часов 22 минуты в 10 отдельных случаях. Измерения моторных токов и сил, приложенных к поверхности Луны, не были получены из-за состояния телеметрии космического корабля после приземления на поверхность Луны. Однако оценки были возможны. Небольшая жесткость пружины крутящего момента не позволила определить плотность в ходе ударных испытаний. В результате испытаний подшипников были получены проникновения от 38 до 50 мм, а во время работ по рытью траншей была достигнута глубина 175 мм. Конструкция механизма и его электронных вспомогательных устройств была более чем адекватной для операций на поверхности Луны. [ нужна цитация ] Совок также был возвращен на Землю астронавтами Аполлона-12 и в настоящее время выставлен в Лаборатории реактивного движения .
Позже в 1969 году место посадки «Сервейера-3» было выбрано также в качестве цели для посадки лунного модуля пилотируемой лунной миссии « Аполлон-12». Несколько компонентов спускаемого аппарата «Сервейор-3» были собраны и возвращены на Землю для изучения последствий долговременного воздействия. суровой лунной среды на рукотворные объекты и материалы. Хотя космические зонды возвращались на Землю спустя десятилетия после Аполлона-12, это остается единственным случаем, когда люди посетили зонд, отправленный за пределы планеты.
Широко распространено мнение, что распространенный тип бактерий , Streptococcus mitis , случайно заразил камеру «Сюрвейера» перед запуском, и что бактерии выживали в спящем состоянии в суровых лунных условиях в течение двух с половиной лет, предположительно затем, чтобы быть обнаруженными, когда «Аполлон-12» приземлился на Луне. Камера геодезиста возвращается на Землю. [10] Некоторые считают, что это утверждение подтверждает идею межпланетной панспермии , но, что более важно, оно побудило НАСА принять строгие абиотические процедуры для космических зондов, чтобы предотвратить загрязнение планеты Марс и других астрономических тел, которые подозреваются в наличие условий, возможно, пригодных для жизни. Наиболее драматично то, что космический зонд «Галилео» был намеренно уничтожен в конце своей миссии, врезавшись в Юпитер , чтобы избежать возможности заражения спутника Юпитера Европы бактериями с Земли. Зонд Кассини также столкнулся с Сатурном в конце своей миссии в 2017 году.
Однако независимые исследователи оспорили утверждение о выживании бактерий на корабле «Сервейор-3» на Луне. Существует вероятность, что загрязнение произошло в результате использования негерметичного контейнера [11] или при отборе проб в чистой комнате после Аполлона-12. [11] [12]
В 2009 году лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) довольно подробно сфотографировал место посадки Surveyor 3, на котором также можно было увидеть окружающие его следы ног астронавтов. [13] В 2011 году LRO вернулся на место посадки на меньшей высоте, чтобы сделать фотографии с более высоким разрешением. [14]
