Одиночные операции Аполлона 15 - Solo operations of Apollo 15

В течение 1971 г. Аполлон 15 миссия на Луну и ее трехдневные исследования поверхности Луны. Дэвид Скотт и Джеймс Ирвин, Командный модуль Пилот (CMP) Аль Уорден был плотный график наблюдений. Аполлон 15 был первой миссией с отсеком для модуля научных инструментов (SIM), в котором находился панорамный камера гамма-спектрометр, отображение камера лазер высотомер и масс-спектрометр. Уордену пришлось управлять ставня и линзы на камеры, а также включать и выключать различные инструменты. Во время обратного полета на Землю он совершил выход в открытый космос, чтобы извлечь кассеты с пленкой из камер.

Огибающая орбитальной наземной траектории, ближняя сторона

дальняя сторона

1 день

Часть панорамного фотоаппарата, показывающая место посадки в высоком разрешении. В бороздке хорошо видны валуны, а земля, нарушенная двигателем лунного модуля, отображается в виде белого пятна в нижнем левом углу. Юг вверху.

Многие из его наблюдений касались деталей с обратной стороны, которые не были рассмотрены во всех деталях. Панорамная камера была модифицированной версией ВВС США с КА-80А камера для своего спутники-шпионы, используя объектив 610 мм f / 3,5. Эта конкретная камера была похожа на те, что использовались Локхид U-2, А-12 Телега быка и СР-71 Blackbird. Он мог видеть детали размером до 3 футов (1 м) в поперечнике на поверхности Луны. Для этого потребуются длинные полосы, 205 на 13 миль (330 на 21 км) поверхности, на полосах пленки размером 3,8 фута на 4,5 дюйма (114,8 на 11,4 см). В ходе миссии потребуется 1529 снимков, пригодных для использования, с экспонированием 2 км пленки. Кассета с пленкой весила 55 фунтов (25 кг).

Другой камерой в отсеке для SIM-карты была картографическая камера. Он состоял из двух камер: метрической камеры и звездной камеры. Метрическая камера снимала квадратные кадры пленки, покрывающие около 27 000 км² поверхности Луны, с разрешением около 20 м. Используя звездную камеру, Тарелки Réseau (который добавил знакомые кресты к фотографиям Аполлона) и другие данные, предоставленные лазерным высотомером, можно было определить точное положение на лунной поверхности сделанной фотографии. Всего было выпущено 2240 фотографий, пригодных для использования.

Лазерный высотомер мог измерять высоту CSM над поверхностью Луны с точностью до одного метра. Он использовал пульсирующий Рубин лазер работает на 694,3 нм и 200 миллиджоуль импульсы длительностью 10 наносекунд. Stellar Camera использовалась во время прогонов лазерного высотомера на ночной стороне Луны. Он покажет точное положение лазерного луча для калибровки результатов высотомера.

Во время своего первого прохода над местом посадки, после приземления Уорден попытался увидеть Сокол с 28-кратным увеличением секстант. Он добился успеха, уточнив позицию сайта. Это было большим подспорьем для специалистов по планированию миссий, поскольку помогло бы им в дальнейшем уточнить планирование походов Скотта и Ирвина, а также помогло бы с фотографической интерпретацией с поверхности.

Другой эксперимент, проведенный на Аполлоне 15, включал использование радиосигнала Стараться и был назван Downlink бистатический радар Экспериментируйте, чтобы найти диэлектрическая постоянная материала поверхности. Во время 17-го ближнего бокового прохода, когда Уорден ел свой обед, космический корабль был ориентирован так, чтобы его радиосигнал отражался от Луны и принимался Землей. Сила этого сигнала зависит от угол падения. В Угол Брюстера это когда сигнал самый слабый и является функцией диэлектрической проницаемости.

Перед сном Уорден оптимально сориентировал космический корабль для различных экспериментов с отсеком для SIM-карт, в частности, спектрометры.

Гамма-спектрометр зарегистрировал излучение с энергией 1 МэВ до 10 МэВ. Когда гамма-луч прошел через цилиндр допированный натрий йодид, он будет излучать свет, который будет обнаружен фотоумножитель трубка. Другая трубка фотоумножителя обнаруживала заряженные частицы, которые проходили через пластиковый экран вокруг цилиндра. Все это было на конце стрелы длиной 7,6 м, которая будет периодически разворачиваться и убираться во время миссии. Он находился в конце стрелы, чтобы не попасть в космический корабль.

Спектрометр альфа-частиц измерял альфа-частицы испускается поверхностью, в частности газообразный радон -222 и радон-220. Он был оптимизирован для обнаружения частиц с энергиями от 4,7 до 9,1 МэВ. Он был встроен в тот же корпус, что и рентгеновский спектрометр.

Рентгеновский спектрометр использовался для исследования свойств верхних слоев лунной поверхности. Как солнечный Рентгеновские лучи ударяются о поверхность, они заставляют элементы флуоресценция Рентгеновские лучи с четко определенной энергией. Спектрометр мог измерить их и определить состав лунной поверхности.

День 2

Первый полный день работы Уордена в одиночку был почти таким же, как и в предыдущий день. Он провел большую часть своего времени, включая и выключая различные эксперименты и получая фотографии интересующих целей на лунной поверхности.

Даже после одного дня на орбите ученые миссии были чрезвычайно довольны данными, полученными с помощью спектрометров. Однако из-за орбитальной механики они будут получать данные только с той части Луны, которая находится вдоль их орбитального пути. В течение шести дней на лунной орбите только Луна повернутый около 20%, а наклон орбиты корабля составил всего 26 °. Таким образом, фактически была покрыта лишь небольшая часть лунной поверхности. В идеале для ученых, миссия должна быть на месяц выведена на полярную орбиту, откуда можно будет наблюдать за всей поверхностью Луны.

Лунных ученых особенно интересовали горные породы с более высокими концентрациями самарий, уран, торий, калий и фосфор. Они дали этим камням акроним КРИП (калий (атомный символ K), редкоземельные элементы (REE) и фосфор (P)). Гамма-спектрометр был разработан для обнаружения этих типов горных пород. Их нашли в Аполлон-12 и Аполлон 14 места посадки, но не на Аполлон-11 место, которое находилось примерно в 1000 км к востоку от участка Аполлона-14. Во время Аполлона 15 ученых интересовало, были ли породы KREEP найдены по всей Луне или только в районе 12 и 14. Считается, что KREEP представляют собой последние химические остатки «океана магмы» после лунной коры. сформирован. KREEP всплыли на поверхность, потому что составляющие их элементы «несовместимы», то есть они не встраивались в компактные кристаллические структуры. В конце 1990-х годов результаты Лунный изыскатель гамма-лучи спектрометр показывает, что KREEP-содержащие породы сосредоточены в Mare Imbrium обод, ближняя сторона Мария и нагорья возле Имбриума и Mare Ingenii Южный полюс - бассейн Айткен и распространены на более низком уровне в высокогорье. Распределение, наблюдаемое Lunar Prospector, подтверждает идею о том, что удар, который сформировал Mare Imbrium, вырыл богатые KREEP породы и выбросил их над Луной, а удар Южного полюса и бассейна Эйткена также обнажил богатый KREEP материал.

Одной из наиболее личных вещей, которую Уорден сделал во время миссии, было то, как он поприветствовал Центр управления полетом после того, как снова появился из-за Луны на каждой орбите. Он и Фарук Эль-Баз решили использовать фразу «Привет, Земля! Стараться"но на разных языках, начиная с арабский к испанский.

Возникли проблемы с панорамной камерой. Он использовал то, что называлось датчиком «V-over-H», чтобы измерить движение поверхности под ним, на основании чего было решено, как перемещать камеру, чтобы компенсировать это движение. С самого начала этот сенсор начал подыгрывать, и только около 80% изображений оставались без размытия. Это не сильно повлияло бы на камеру, но раздражало.

В центре Аристарх а справа от него Геродот. Эта фотография была сделана в предпоследний день после повторной пристыковки LM.

Особый интерес представлял кратер. Аристарх. В 1963 г. Джим Гринакр увидел красноватое свечение в этом районе. Это подтвердили еще четыре наблюдателя, включая тогдашнего директора Обсерватория Лоуэлла. Аполлон-15 был первым пилотируемым космическим кораблем, пролетевшим над этим местом. В то время он не находился под прямыми солнечными лучами, а был освещен светом, отраженным от Земли. Earthshine. Уорден не видел никаких свечений, хотя он описал его как «такое яркое в земном сиянии, оно кажется почти таким же ярким, как и при солнечном свете. Очень, очень яркий кратер».

Обычной задачей для экипажа было упражнение. Его находили даже в непродолжительных полетах, экипажи ослабли из-за отсутствия гравитации. Exergym был эластичный шнур что экипаж будет тянуть, чтобы держать свои плечи и руки сильными. Уорден также складывал центральный диван и бег трусцой на остановке. Другие упражнения, которые команда обнаружила, что они могли делать, заключались в том, чтобы занять позицию между переборка и кушетки и делать приседания против их рук. Во время технического анализа в конце миссии экипаж сказал, что, хотя планировалось, что все они будут выполнять равное количество упражнений, Уорден сделал в два раза больше, чем он был в невесомость на всю миссию, в то время как двое других проведут три дня в одной шестой гравитации Луны.

Во время прохода над Литтроу области, Уорден сообщил, что видел "маленькие конусы почти неправильной формы", которые, по его словам, выглядели как шлаковые шишки. Это наблюдение стало бы одной из основных причин, по которой мы туда отправимся. Аполлон-17. Оказалось, что один из этих «шлаковых конусов» был всего лишь ударным кратером, когда его посетил Джин Сернан и Харрисон Шмитт на Аполлоне-17, и на самом деле он видел молодые кратеры с темными выбросить одеяла. Доказательства вулканической активности в Шорти действительно появились, когда там была обнаружена оранжевая почва. Он состоял из бусин оранжевого стекла, которые были распылены во время плавления из фумарола или «огненный фонтан» 3,64 миллиарда лет назад.

3 день

Хэдли-Апеннин область, видимая с картографической камеры. Гора в центре Монс Хэдли Дельта.

В течение третьего дня одиночного полета на лунной орбите у Уордена начались проблемы с масс-спектрометром. Он был расположен на конце стрелы, которая периодически разворачивается и убирается на протяжении всей миссии. Часто инструменты в CM показывали, что он не втягивается. Чтобы заставить его втягиваться должным образом, ему пришлось несколько раз включить переключатель втягивания / развертывания. Во время выхода в открытый космос по возвращении на Землю он осмотрел корпус и обнаружил, что направляющие штифты с трудом проходят через направляющую прорезь. Кроме того, было обнаружено, что проблемы с втягиванием всегда возникали после того, как корпус находился в тени космического корабля, но полностью втягивались после пребывания на солнечном свете. Это было вызвано срывом двигателя, что означает, что части стрелы деформировались из-за тепловое расширение. Чтобы это не происходило, в инструменты, используемые на Аполлон-16 и Аполлон-17.

Спустя 146 часов после запуска Уорден позиционирует космический корабль так, чтобы он мог сфотографировать областьнебо 'напротив Солнца, в надежде увидеть Gegenschein. Считается, что это слабое свечение вызвано крошечными частицами в межпланетная среда отражая свет обратно на наблюдателя. Из-за ошибок прицеливания никаких полезных данных не возвращено. Другими не лунными целями были зодиакальный свет и корона из солнце.

День 4

Четвертый сольный день был чрезвычайно насыщенным для обеих команд. У Скотта и Ирвина был пятичасовой LEVA и запуск с Луны. Тогда Уордену пришлось бы выполнить рандеву и стыковка с LM.

Перед всем этим Уорден должен был выполнить ожог для смены самолета. В течение трех дней орбитальный путь Стараться дрейфовал так, что больше не проходил над местом приземления. Таким образом, без этого ожога свидание было бы затруднено. Это была 18-секундная запись SPS, последовавшая сразу после Стараться вновь появился из-за Луны на ее 45-й орбите.

Затем Уорден попытался увидеть Сокол на поверхности. Это было сделано, чтобы предоставить точную информацию о новой орбите CSM, чтобы помочь с предстоящим рандеву. Однако у него возникли трудности из-за того, что Солнце поднялось выше, в результате чего облегчение намного меньше, а поверхность намного ярче.

Одиночные операции Аполлона 15 - Solo operations of Apollo 15

Содержание

1 день

День 2

3 день

День 4

Рекомендации