Surveyor 5

Surveyor 5 est la cinquième sonde lunaire du programme Surveyor américain pour l'exploration la Lune. La mission a eu lieu en septembre 1967 et l'alunissage a eu lieu sur la mer de Tranquillité.

• Lancement le 8 septembre 1967; atterrissage le 11 septembre 1967
• Poids à l'atterrissage: 303 kg (668 lb)

Surveyor 5 a atterri sur la Mare Tranquillitatis. Un total de 19 049 images ont été transmises à la Terre. La mission a connu une fuite d'hélium qui aurait pu aboutir à son échec. Une séquence d'atterrissage improvisé a été un succès et des données ont été reçues pendant 2 semaines après l'atterrissage. Un laboratoire d'analyse chimique miniature utilisant un dispositif de rétrodiffusion de particules alpha a été utilisé pour déterminer si le sol de la surface de la Lune est constitué de roches basaltiques. Un instrument similaire, le APXS (en), a été utilisé à bord de plusieurs missions sur Mars.

Surveyor 5 a été le troisième vaisseau spatial du programme Surveyor à réussir un atterrissage en douceur sur la Lune. La sonde a une structure basique triangulaire de tubes en aluminium offrant les surfaces de montage pour l'ingénierie et le matériel scientifique. Les objectifs étaient d'obtenir des images de télévision de la surface lunaire, effectuer une expérience d'abrasion à moteur Vernier, déterminer l'abondance relative des éléments chimiques dans le sol lunaire, obtenir des valeurs de l'élasticité du sol, des données de réflectivité thermiques et radar. L'instrumentation de cet engin spatial était similaire à celle des Surveyors précédents : jambes d'atterrissage, un système de propulsion Vernier, et de nombreux capteurs. L'instrument à rayonnement alpha a été installé à la place du préleveur de surface, et un petit aimant attaché à une bras a été inclus afin de détecter la présence de matériau magnétique dans le sol lunaire. L'engin spatial a atterri à 00:46:44 UT le 11 septembre 1967 (7:46 pm EST 10 septembre) sur la Mare Tranquillitatis à 1,41 ° de latitude nord et 23,18 ° de longitude E (coordonnées sélénographiques), à l'intérieur de la bordure d'un petit cratère, sur une pente d'environ 20 deg. La sonde a transmis des données excellentes pour tous les expériences cela de peu de temps après s'être posée jusqu'au 18 octobre 1967, avec un intervalle sans aucune transmission du 24 septembre au 15 octobre 1967, au cours de sa première nuit lunaire. Les transmissions ont été reçues jusqu'au 1^er novembre 1967, date de l'arrêt pour la deuxième de nuit. La transmissions a été reprise sur le troisième et le quatrième jour lunaire, avec la dernière transmission survenant le 17 décembre 1967. Les images ont été transmises au cours du premier, deuxième et quatrième jour lunaire.

Instruments scientifiques

Télévision

La caméra se compose d'un tube vidicon, de 25 et 100 mm de focale, des obturateurs, des filtres de couleur, et de l'iris monté sur un axe incliné d'environ 16 ° par rapport à l'axe central de l'engin spatial. La caméra était montée sous un miroir qui pouvait être déplacé en azimut et élévation. Le fonctionnement de l'appareil était totalement dépendant de la bonne réception des commandes venant de la terre. Une couverture image par image de de la surface de la Lune a été obtenue sur 360 ° en azimut et de 40 ° au-dessus du plan perpendiculaire à l'axe z de la caméra à 65 ° en dessous de ce plan. Les deux modes de fonctionnement 600-ligne et 200-ligne les ont été utilisés. Le mode de transmission 200-ligne s'effectue par une antenne omnidirectionnelle à raison d'une image numérisée toutes les 61.8 secondes. la transmission d'une image complète d'une image 200 lignes a pris 20 secondes en utilisant une bande passante de 1,2 kHz. La plupart des transmissions se composait de photos en mode 600-lignes qui ont été transmises par une antenne directionnelle. Ces images ont été numérisées toutes les 3.6 secondes. Chaque image 600-lignes requiert nominalement 1 seconde pour être lue à partir du vidicon et utilise à 220 kHz de bande passante pour la transmission. Les images de télévision ont été affichées sur un moniteur de balayage lent avec une longue persistance. La rémanence a été choisie pour mieux correspondre à la valeur nominale maximale de la vitesse de balayage. Une trame TV d'identification était reçue pour chaque nouvelle image et était affichée en temps réel à un rythme compatible avec la vitesse d'arrivée de la nouvelle image. Ces données ont été enregistrées sur une cassette vidéo magnétique et des films 70 mm. Au cours du premier jour lunaire, qui s'est terminé le 24 septembre 1967, 18 006 images de télévision de haute qualité ont été transmises. Après avoir été fermé pendant la nuit lunaire, plus de 20 jours, l'appareil répond aux commandes et a transmis 1 048 photos supplémentaires entre le 15 et le 23 octobre 1967. 64 autres photos ont été transmises le quatrième jour lunaire, mais la qualité des photos prises après le premier jour lunaire a été affaiblie en raison de la dégradation résultant de l"exposition de la caméra à la température de la nuit lunaire.

Analyseur de surface à rayons α

Le spectromètre alpha analyseur de surface a été conçu pour mesurer les taux des principaux éléments de la surface lunaire. L'instrument se composait de six sources alpha (curium 242) collimatée pouvant irradier une ouverture de 100 mm de diamètre dans le fond de l'instrument, où l'échantillon est localisé et deux systèmes parallèle, mais indépendants, de détection de particules chargées . Un système, qui contient deux capteurs, détecte les spectres d'énergie des particules alpha dispersées à partir de la surface lunaire, et l'autre, contenant quatre capteurs, détecte les spectres d'énergie des protons produits par des réactions (alpha et proton) dans le matériau de surface. Chaque détecteur est relié à un analyseur de hauteur d'impulsions (pulse height analyzer). Un appareil électronique numérique, situé dans un compartiment de la sonde, transmet de façon continue les signaux à la terre durant l'expérience. Les spectres fournissent des informations quantitatives sur les principaux éléments dans les échantillons, sauf pour l'hydrogène, l'hélium et le lithium. L'expérience a fourni 83 heures de données de haute qualité au cours du premier jour lunaire. Au cours du deuxième jour lunaire, 22 heures de données ont été accumulées. Toutefois, les détecteur de bruit posent un problème dans la réduction des données de cette deuxième journée.

 

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