Пассивный сейсмический эксперимент Apollo 12 ( PSE) был помещен на поверхность Луны миссией Apollo 12 в рамках пакета экспериментов Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP). PSE был разработан для обнаружения вибраций и наклона лунной поверхности и измерения изменений силы тяжести в месте расположения инструмента. Вибрации вызваны внутренними сейсмическими источниками ( лунотрясения ) и внешними ( метеороидами и ударами отработавших ступеней подъема S-IVB и LM ). Основной целью эксперимента было использование этих данных для определения внутренней структуры, физического состояния и тектонической активности Луны. Вторичными целями были определение количества и массы метеороидов, которые ударяют по Луне, и регистрация приливных деформаций лунной поверхности.
Блок PSE был изготовлен в основном из бериллия и имел массу 11,5 кг, включая электронный модуль и теплоизоляцию. Он был размещен в корпусе в форме барабана диаметром 23 см и высотой 29 см. Корпус был закруглен снизу и покоился на выравнивающем стуле. PSE состоял из двух основных подсистем, блока датчиков и электронного модуля. Блок датчиков содержал три согласованных длиннопериодных (LP) сейсмометра, выровненных ортогонально в триаксиальном наборе для измерения одной вертикальной и двух горизонтальных компонент движения поверхности. Сейсмометры горизонтальной компоненты были очень чувствительны к наклону и выравнивались с высокой точностью с помощью двухосного моторизованного карданного подвеса, управляемого командой с земли. Третий двигатель регулировал вертикальный компонент сейсмометра в вертикальном направлении. Четвертый, короткопериодный (SP) сейсмометр с резонансным периодом 1 секунда измерял вертикальное движение с пиковой чувствительностью 8 Гц и диапазоном отклика от 0,05 до 20 Гц. Тепловой кожух и нагреватель мощностью 2,5 Вт для терморегулирования составили остальную часть экспериментального пакета. Тепловой кожух был изготовлен из алюминизированного майлара , который покрывал прибор и землю вокруг основания примерно на 75 см в радиальном направлении. Гномон и датчик уровня были установлены в верхней центральной части кожуха. Общая потребляемая мощность варьировалась от 4,3 до 7,4 Вт.
Сейсмометры состояли из инерционной массы на сенсорной стреле, подвешенной на пружинах и шарнирах, конденсаторной пластины и демпфирующего магнита. Сейсмометры LP могли работать в режиме плоского отклика и в режиме пикового отклика. В режиме плоского отклика сейсмометры LP имели собственный период 15 с. В режиме пикового отклика они действовали как недодемпфированные маятники с собственным периодом 2,2 с. Чувствительность к движению грунта резко достигала пика на частоте 0,45 Гц в режиме пикового отклика с полезным диапазоном частот от 0,004 до 2 Гц. Максимальная чувствительность была увеличена в 5,6 раза в режиме пикового отклика, но чувствительность к низкочастотным сигналам была снижена. Все сейсмометры могли обнаруживать движения грунта величиной до 0,3 нм. На приливных частотах гравитационное ускорение измерялось путем мониторинга тока обратной связи, используемого для центрирования массы сейсмометра. Чувствительность приборов составляла 0,008 мгал . В качестве внешних источников калибровки для сейсмометров использовались удары о поверхность Луны отработавших ступеней подъема S-IVB и LM. Известная масса и скорость этих ступеней при ударе о поверхность и координаты точки удара о Луну позволили вычислить энергию, вырабатываемую при ударе, и точку приложения энергии. (Характеристики калибровки определялись путем измерения реакции сейсмометра на эти источники энергии.)
.jpg/1280px-Apollo_13_S-IVB-Instrument_Unit_Impact_(S70-34985).jpg)
Сейсмометры были развернуты 19 ноября 1969 года и работали с пониженным усилением, пока астронавты находились на поверхности Луны, и были включены на максимальную чувствительность большую часть времени после этого. Центральная станция ALSEP находилась в 3°00′34″S 23°25′29″W / 3.0094°S 23.4246°W / -3.0094; -23.4246 (Apollo 12 ALSEP) . Пассивный сейсмический эксперимент был развернут в 3 метрах к востоку от центральной станции. Сейсмометр SP показал пониженную чувствительность при низких уровнях сигнала после развертывания. Сейсмические возмущения были отмечены в течение всего лунного дня, но особенно вблизи восхода и захода Солнца, они, как полагали, были вызваны расширением и сжатием майларового кожуха и/или кабеля к центральной станции.
После того, как астронавты вернулись в CSM, ступень подъема LM была отделена и столкнулась с Луной. LM врезался в лунную поверхность на скорости 6048 км/ч и создал кратер шириной около 9 метров. Ударные волны от удара стали сюрпризом для ученых, поскольку Луна вибрировала более 55 минут. Сейсмометры также зафиксировали сигналы, которые были совершенно непохожи ни на какие полученные ранее, начиная с небольших волн, которые увеличивались в размерах, до пика, который сохранялся в течение длительного времени. Сообщалось, что даже спустя час самые слабые реверберации все еще не прекратились.
14 апреля 1970 года модуль Apollo 13 S-IVB с приборным блоком должен был упасть на поверхность Луны, подав сигнал для PSE.
Эксплуатация проходила в штатном режиме, за исключением нескольких незначительных инцидентов, произошедших за эти годы, пока 30 сентября 1977 года PSE не получил приказ перейти в режим ожидания в рамках программы ALSEP по закрытию станции.
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .