Lantmätare-1

Surveyor 1 är en  obemannad rymdfarkost från NASA som lanserades 1966 för månutforskning . Den andra landaren i historien att göra en mjuklandning på en himlakropp (efter den sovjetiska Luna-9 , som landade på månen 4 månader tidigare).

Denna rymdfarkost var den första i en serie obemannade Surveyor-fordon designade för mjuklandning på månens yta [1] . Surveyor 1 sjösattes den 30 maj 1966 från Cape Canaveral , Florida, och landade framgångsrikt den 2 juni 1966 i stormarnas hav . Efter en mjuklandning på månen började enheten samla in data som var nödvändiga för att förbereda sig för de bemannade flygningarna i Apollo-programmet .

"Surveyer-1" överförde till jorden 11 237 fotografier av månens yta med hjälp av en tv-kamera och komplexa radiotelemetrisystem [1] .

Surveyor-programmet drevs av Jet Propulsion Laboratory i Los Angeles; Hughes Aircraft Company (El Segundo, Kalifornien) var engagerad i monteringen och designen av enheten [1] .

Uppdragets mål

Bland målen för Surveyor-1-uppdraget var:

• studie av månreliefen;
• studie av månens gravitationsfält;
• studie av olika fysiska förhållanden på månens yta;
• tv-fotografering av månens yta.

Enhet

Surveyor-serien av rymdfarkoster designades för att göra en mjuklandning på månen. Ramen på enheten är gjord av tunnväggiga aluminiumrör. Det är ett stativ med tre landningsben 4,3 m långa med stötdämpare och plattor. Sulorna på stödplattorna och stötdämpande block monterade på varje stöd är gjorda av aluminiumbikakor, på grund av vars deformation energin från en landningsstöt absorberas. Elektronisk utrustning är placerad i två fack med kontrollerad temperatur, på en vertikal mast 1 m hög , fixerad ovanpå ett stativ, finns ett solbatteri och en plan smalt riktad antennuppsättning [1] .

Enheten hade en huvudbromsande fast drivmedelsmotor och tre flytande motorer som tjänade till att kontrollera landningen , samt orienteringsmotorer som matades av komprimerat kväve.

På Surveyor-1 installerades två tv-kameror på vidikoner (en av dem var riktad nedåt) och cirka 100 sensorer för mätning av temperaturer, spänningar, positionen för enhetens rörliga element, såväl som accelerometrar. Det fanns ingen speciell vetenskaplig utrustning på Surveyor-1. Ett tv-system som väger 7,31 kg skulle kunna fungera i två lägen: med bildnedbrytning i 200 eller 600 linjer. Dess vinkelupplösning var 0,5 milliradianer vid en 15 % svarsnivå, vilket är dubbelt så bra som den genomsnittliga vinkelupplösningen för det mänskliga ögat; detta gav en linjär upplösning på 0,5 mm på ett avstånd av 1,6 m från kameran (motsvarande avståndet från kameran till slutet av landningsbenet). Objektivets brännvidd varierade från 25 till 100 mm och gav ett synfält från 25,3 till 6,43 kvadratgrader (från ~3° till 0,36° längs den horisontella sidan av ramen). Irisbländaren ändrade kamerans relativa bländare från f / 4 till f / 22. Kameran kunde riktas i vilken riktning som helst i azimut och i höjdled från +40° till −65° till horisontplanet; den kunde fokusera på avstånd från 1,23 m till oändlighet och var utrustad med ett torn med färgfilter. För att kalibrera TV-kameran installerades ett fotometriskt mål [2] på landningsbenet nr 2 . På alla enheter i "Surveyer"-serien , förutom "Surveyer-1", installerades speglar, vilket gjorde det möjligt att fotografera på platser som var oåtkomliga för TV-kamerans direkta synlinje.

Apparaten inkluderade en solsensor och en referensstjärnasensor Canopus , såväl som flera radarer som användes för att bestämma nedstigningshastigheten och avståndet till månytan. Radiohöjdmätaren gav en signal att stänga av bromsmotorn. Ytterligare en höjdmätare med hjälp av en omborddatorstyrda thrusters [1] .

Rymdfarkostens landningsställ var i hopfällt tillstånd vid uppskjutningen och utplacerade först efter att rymdfarkosten hade kommit in på flygbanan till månen. Den maximala diametern på "Surveyer-1" var 4,27 m , och höjden (med chassit hopfällt) var cirka 3 m [1] .

Leverans av Surveyor-fordon till månen utfördes av Atlas-Centaurus- raketsystemet , och landning vid en given punkt utfördes med hjälp av den huvudsakliga bromsande fastdrivningsmotorn , som avslutade sitt arbete och kastades på en höjd av cirka 10 km , varefter nedstigningen bromsades av flytande motorer [1] .

Enhetens radiokommunikation tillhandahölls av en plan mobil smalt riktad antennuppsättning som användes för att sända en TV-signal, två rundstrålande koniska antenner placerade i ändarna av vikpilarna och avsedda för att överföra telemetri och ta emot kommandon, samt två mottagare och två sändare. Strömkällorna var ett solbatteri (792 individuella celler med en total yta på 0,855 m 2 , effekt upp till 85 watt ) och två silver-zink kemiska strömkällor (en av dem är uppladdningsbar).

Ett av de temperaturkontrollerade facken (+5 till +50°C) innehöll all kommunikationselektronik och strömförsörjning. Den andra, där temperaturen hölls i intervallet från -20 till +50 ° C, var avsedd för elektronik, som avkodade kommandon och bearbetade signaler.

Orientering under flygning kontrollerades med hjälp av sol- och stjärnsensorer (enligt Canopus ) samt en gyroskopisk treaxlig mätare. Attitydkontroll utfördes av attitydkontrollmotorer med komprimerat kväve. Tre dragkraftskontrollerade jetstrålar för flytande drivmedel (130 till 460 N i vakuum) använde monometylhydrazinhydrat (H 2 N-NHCH 3 H 2 O) som bränsle och en blandning av kväveoxider MON-10 (90 % N 2 O 4 , 10 ). % NO ) som ett oxidationsmedel. Bränsle och oxidationsmedel förvarades i sfäriska tankar monterade på en stativram.

Uppdragsbeskrivning

Surveyor 1 lanserades den 30 maj 1966 kl. 14:41:00 UT av en Atlas-Centaurus bärraket , som omedelbart var på väg bort från månen, utan att nå låg omloppsbana om jorden. Under flygningen, klockan 06:45 UT den 31 maj, korrigerades banan. På ett avstånd av 75,3 km från månens yta, på en signal från radarn, lanserades en bromsmotor med fast drivmedel, som brann i 40 sekunder och saktade ner apparaten från en hastighet av 2612 m/s till 110 m/s (i förhållande till ytan); därefter, på en höjd av cirka 11 km , avfyrades motorn och ytterligare inbromsning utfördes av flytande motorer under kontroll av en omborddator som tog emot data från en radiohöjdmätare och en Dopplerhastighetsmätare. Surveyor 1 landade framgångsrikt klockan 06:17:36 UT den 2 juni 1966 i den sydöstra delen av Stormhavet vid 2°28′28″ S. sh. 43°20′23″ W  / 2,4745  / -2,4745; -43,3398° S sh. 43,3398°V [3] ( 50 km nordnordost om Flamsteed-kratern ) . Motorerna stängdes av på en höjd av 3,4 meter från månens yta. Stöten på ytan, som inträffade med en vertikal hastighet på cirka 3,6 m/s och en horisontell komponent på 0,3 m/s , släckte de stötdämpande stöden. Efter den första kontakten hoppade enheten med cirka 6 cm och efter 1,0 sekunder stod återigen på ytan. Registrering av avläsningarna av spänningssensorerna under stöten gjorde det möjligt att bestämma ytans mekaniska egenskaper; i synnerhet var det dynamiska trycket som marken uthärdade under nedslaget 300...700 Pa [2] .

Surveyor-1-flygningens varaktighet var cirka 63 timmar och 30 minuter. Anordningens startvikt var 995,2 kg och under landning (bränslet för manövrering var förbrukat och huvudbromsmotorn och radarhöjdmätaren separerade) cirka 294,3 kg [1] .

"Surveyer-1" började tv-filma av månens yta en timme efter landning. Vid tidpunkten för landningen var solen 28° över den östra horisonten och rörde sig mot den övre kulmen. Under den första måndagen, före solnedgången den 14 juni, sände enheten 10 338 fotografier . Eftersom månen alltid är vänd mot jorden på ena sidan, krävde att upprätthålla radiokommunikation med Surveyor-1 endast förändringar i markstationer, på grund av jordens konstanta rotation. Ingen ström genererades under de två veckor långa månnätterna (eftersom farkosten drevs av solpaneler ), så Surveyor 1 var inaktiv under natten och förbrukade endast ström från batteriet för att värma upp elektroniken (förutom en kort stund strax efter solnedgången den 14 juni, då 84 fotografier av solkoronan ovanför horisonten togs [4] ). Under den andra måndagen började en ny fotosändning på måndagen den 7 juli. För den andra måndagen överfördes 899 fotografier. Omedelbart efter början av den andra månnatten, den 13 juli kl. 7:30 UT, avslutades uppdraget på grund av en betydande minskning av spänningen hos batteriet ombord. Försöken att återuppta kommunikationen fortsatte dock fram till den 7 januari 1967. Totalt överförde Surveyor-1 11 240 fotografier till jorden [1] .

Galleri

Se även

• Lunar Surveyor Program
• Luna 9 är den första framgångsrika månlandningen i astronautikens historia.

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 NASA: Surveyor 1 . Hämtad 2 december 2019. Arkiverad från originalet 21 februari 2017. (obestämd)
2. ↑ 1 2 Surveyor 1 preliminära resultat   // Vetenskap . - 1966. - Vol. 152 , iss. 3730 (24 juni 1966) . - P. 1737-1750 . - doi : 10.1126/science.152.3730.1737 . Arkiverad från originalet den 11 april 2019.
3. ↑ Koordinaterna är från LRO- mätningar 2009; mätningar från slutet av 1960-talet gav lägre positioneringsnoggrannhet.
4. ↑ Resultat från Surveyor-programmet arkiverade 21 juli 2019 på Wayback Machine . NASA, SP-184, Washington, DC, 1969.

Litteratur

• Jaffe LD et al., Surveyor 1 uppdragsrapport, JPL, Kalifornien. Inst. Technol., TR 32-1023, Pts. 1, 2 och 3, Pasadena, CA, aug. 1966.
• Jaffe LD Lunar ytutforskning av Surveyor rymdfarkost  (engelska)  // J. Geophys. Res.. - 1967. - Vol. 72 , iss. 2 . - s. 773-778 . - doi : 10.1029/JZ072i002p00773 .
• Surveyor 1: en preliminär rapport, NASA, SP-126, Wash., DC, 1966.
• Resultat av landmätareprogram . NASA, SP-184, Washington, DC, 1969.