Zeměměřič-1

Surveyor 1 je bezpilotní kosmická loď  NASA vypuštěná v roce 1966 za účelem průzkumu Měsíce . Druhý lander v historii, který provedl měkké přistání na nebeském tělese (po sovětském Luně-9 , který přistál na Měsíci o 4 měsíce dříve).

Tato kosmická loď byla první ze série bezpilotních vozidel Surveyor navržených pro měkké přistání na měsíčním povrchu [1] . Surveyor 1 byl vypuštěn 30. května 1966 z Cape Canaveral na Floridě a úspěšně přistál 2. června 1966 v Ocean of Storms . Po měkkém přistání na Měsíci začalo zařízení sbírat data potřebná k přípravě pilotovaných letů programu Apollo .

"Surveyer-1" přenesl na Zemi 11 237 fotografií měsíčního povrchu pomocí televizní kamery a komplexních radiotelemetrických systémů [1] .

Program Surveyor byl provozován Jet Propulsion Laboratory v Los Angeles; Montáží a návrhem zařízení se zabývala společnost Hughes Aircraft (El Segundo, Kalifornie) [1] .

Cíle mise

Mezi cíle mise Surveyor-1 patřilo:

• studium měsíčního reliéfu;
• studium gravitačního pole Měsíce;
• studium různých fyzikálních podmínek na měsíčním povrchu;
• televizní fotografie povrchu Měsíce.

Zařízení

Kosmická loď řady Surveyor byla navržena tak, aby umožnila hladké přistání na Měsíci. Rám přístroje je vyroben z tenkostěnných hliníkových trubek. Jedná se o stativ o třech přistávacích nohách o délce 4,3 m s tlumiči a deskami. Podrážky nosných desek a bloky tlumící nárazy namontované na každé podpěře jsou vyrobeny z hliníkových voštin, díky jejichž deformaci je absorbována energie nárazu při přistání. Elektronické zařízení je umístěno ve dvou oddílech s řízenou teplotou, na svislém stožáru vysokém 1 m , upevněném na stativu, je solární baterie a plošné úzce nasměrované anténní pole [1] .

Zařízení mělo hlavní brzdící motor na tuhou pohonnou hmotu a tři kapalinové motory sloužící k řízení přistání a také orientační motory napájené stlačeným dusíkem.

Na Surveyor-1 byly na vidikony instalovány dvě televizní kamery (jedna z nich směřovala dolů) a asi 100 senzorů pro měření teplot, napětí, polohy pohyblivých prvků zařízení a také akcelerometry. Na Surveyor-1 nebylo žádné speciální vědecké vybavení. Televizní systém o hmotnosti 7,31 kg mohl pracovat ve dvou režimech: s rozkladem obrazu na 200 nebo 600 řádků. Jeho úhlové rozlišení bylo 0,5 miliradiánu při 15% úrovni odezvy, což je dvakrát lepší než průměrné úhlové rozlišení lidského oka; to poskytlo lineární rozlišení 0,5 mm ve vzdálenosti 1,6 m od kamery (odpovídající vzdálenosti od kamery ke konci přistávací nohy). Ohnisková vzdálenost objektivu se pohybovala od 25 do 100 mm a poskytovala zorné pole od 25,3 do 6,43 čtverečních stupňů (od ~3° do 0,36° podél vodorovné strany rámu). Irisová clona změnila relativní clonu fotoaparátu z f /4 na f /22. Kamera mohla být nasměrována v libovolném směru v azimutu a v elevaci od +40° do -65° k rovině horizontu; mohl zaostřovat na vzdálenosti od 1,23 m do nekonečna a byl vybaven věží s barevnými filtry. Pro kalibraci TV kamery byl na přistávací nohu č. 2 instalován fotometrický terč [2] . Na všech zařízeních řady "Surveyer" s výjimkou "Surveyer-1" byla instalována zrcadla, která umožňovala natáčet na místech nepřístupných přímé viditelnosti televizní kamery.

Zařízení zahrnovalo sluneční senzor a referenční hvězdný senzor Canopus , stejně jako několik radarů používaných k určení rychlosti sestupu a vzdálenosti k měsíčnímu povrchu. Rádiový výškoměr dal signál k vypnutí brzdového motoru. Další výškoměr s pomocí palubního počítače řízený tlačnými tryskami [1] .

Přistávací zařízení kosmické lodi bylo při startu ve složeném stavu a rozmístěno až poté, co kosmická loď vstoupila na dráhu letu k Měsíci. Maximální průměr „Surveyer-1“ byl 4,27 m a výška (se složeným podvozkem) byla asi 3 m [1] .

Dodávka vozidel Surveyor na Měsíc byla provedena raketovým systémem Atlas-Centaurus a přistání v daném bodě bylo provedeno pomocí hlavního brzdícího motoru na tuhá paliva , který dokončil svou práci a byl vymrštěn ve výšce asi 10 km , načež byl sestup zpomalen kapalinovými motory [1] .

Rádiovou komunikaci zařízení zajišťovalo plošné mobilní úzce směrované anténní pole sloužící k přenosu televizního signálu, dvě všesměrové kónické antény umístěné na koncích sklopných šipek a určené pro vysílání telemetrie a příjmu povelů, dále dva přijímače a dva vysílače. Zdrojem energie byla solární baterie (792 jednotlivých článků o celkové ploše 0,855 m 2 , výkon až 85 wattů ) a dva stříbrozinkové chemické zdroje proudu (jeden z nich je dobíjecí).

Jeden z prostorů s řízenou teplotou (+5 až +50°C) obsahoval veškerou komunikační elektroniku a napájecí zdroj. Druhý, kde se teplota udržovala v rozmezí od -20 do +50 °C, byl určen pro elektroniku, která dekódovala příkazy a zpracovávala signály.

Orientace za letu byla řízena pomocí slunečních a hvězdných (podle Canopus ) senzorů a také gyroskopického tříosého měřiče. Kontrola polohy byla prováděna motory pro kontrolu polohy stlačeným dusíkem. Tři trysky kapalného pohonu řízené tahem (130 až 460 N ve vakuu) používaly jako palivo monomethylhydrazinhydrát (H 2 N-NHCH 3 H 2 O) a směs oxidů dusíku MON-10 (90 % N 2 O 4 , 10 % NO ) jako oxidační činidlo. Palivo a okysličovadlo byly uloženy v kulových nádržích upevněných na rámu stativu.

Popis mise

Surveyor 1 byl vypuštěn 30. května 1966 ve 14:41:00 UT nosnou raketou Atlas-Centaurus , která okamžitě zamířila pryč od Měsíce, aniž by dosáhla nízké oběžné dráhy Země. Během letu, v 06:45 UT dne 31. května, byla trajektorie korigována. Ve vzdálenosti 75,3 km od povrchu Měsíce byl na signál z radaru spuštěn brzdný motor na tuhou pohonnou hmotu, který hořel 40 sekund a zpomalil aparaturu z rychlosti 2612 m/s na 110 m/s. (vzhledem k povrchu); poté ve výšce asi 11 km došlo k odpálení motoru a další brzdění bylo prováděno kapalinovými motory pod řízením palubního počítače, který přijímal údaje z radiového výškoměru a Dopplerova rychloměru. Surveyor 1 úspěšně přistál v 06:17:36 UT dne 2. června 1966 v jihovýchodní části Oceánu bouří na 2°28′28″ jižní šířky. sh. 43°20′23″ západní délky  / 2,4745  / -2,4745; -43,3398° S sh. 43,3398 °W [3] ( 50 km severo-severovýchodně od kráteru Flamsteed ) . Motory byly vypnuty ve výšce 3,4 metru od povrchu Měsíce. Náraz na povrch, ke kterému došlo s vertikální rychlostí asi 3,6 m/sa horizontální složkou 0,3 m/s , uhasil podpěry tlumící nárazy. Po prvním kontaktu zařízení poskočilo asi o 6 cm a po 1,0 sekundě se opět postavilo na hladinu. Záznam naměřených hodnot snímačů tahu během nárazu umožnil určit mechanické vlastnosti povrchu; konkrétně dynamický tlak vydržený zeminou během nárazu byl 300...700 Pa [2] .

Doba letu Surveyor-1 byla přibližně 63 hodin a 30 minut. Startovací hmotnost zařízení byla 995,2 kg a při přistání (spotřebovalo se palivo pro manévrování a oddělil se hlavní brzdící motor a radarový výškoměr) asi 294,3 kg [1] .

"Surveyer-1" zahájil televizní natáčení povrchu Měsíce hodinu po přistání. V době přistání bylo Slunce 28° nad východním obzorem a pohybovalo se směrem k horní kulminaci. Během prvního lunárního dne, před západem slunce 14. června, zařízení přeneslo 10 338 fotografií . Vzhledem k tomu, že Měsíc je vždy obrácen k Zemi na jedné straně, udržování rádiového spojení s Surveyorem-1 vyžadovalo pouze změny v pozemních stanicích kvůli neustálé rotaci Země. Během dvoutýdenních lunárních nocí nebyla generována žádná energie (protože plavidlo bylo poháněno solárními panely ), takže Surveyor 1 byl v noci nečinný a spotřebovával energii pouze z baterie k ohřevu elektroniky (s výjimkou krátké doby těsně po západu slunce dne 14. června, kdy bylo pořízeno 84 fotografií sluneční koróny nad obzorem [4] ). Během druhého lunárního dne začal nový fotopřenos v lunární poledne, 7. července. Za druhý lunární den bylo přeneseno 899 fotografií. Ihned po začátku druhé lunární noci, 13. července v 7:30 UT, byla mise ukončena z důvodu výrazného poklesu napětí palubní baterie. Pokusy o obnovení komunikace však pokračovaly až do 7. ledna 1967. Celkem Surveyor-1 odeslal na Zemi 11 240 fotografií [1] .

Galerie

Viz také

• Program Lunar Surveyor
• Luna 9 je prvním úspěšným přistáním na Měsíci v historii kosmonautiky.

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 NASA: Surveyor 1 . Staženo 2. prosince 2019. Archivováno z originálu dne 21. února 2017. (neurčitý)
2. ↑ 1 2 Surveyor 1 předběžné výsledky   // Science . - 1966. - Sv. 152 , iss. 3730 (24. června 1966) . - S. 1737-1750 . - doi : 10.1126/science.152.3730.1737 . Archivováno z originálu 11. dubna 2019.
3. ↑ Souřadnice jsou z měření LRO v roce 2009; měření z konce 60. let 20. století dávala nižší přesnost polohování.
4. ↑ Výsledky programu Surveyor Archived 21. července 2019 na Wayback Machine . NASA, SP-184, Washington, DC, 1969.

Literatura

• Jaffe LD a kol., Zpráva o misi Surveyor 1, JPL, Kalifornie. Inst. Technol., TR 32-1023, Pts. 1, 2 a 3, Pasadena, CA, srpen. 1966.
• Jaffe LD Lunar povrchový průzkum vesmírnou sondou Surveyor  (anglicky)  // J. Geophys. Res.. - 1967. - Sv. 72 , iss. 2 . - str. 773-778 . - doi : 10.1029/JZ072i002p00773 .
• Surveyor 1: předběžná zpráva, NASA, SP-126, Washington, DC, 1966.
• Výsledky programu zeměměřičů . NASA, SP-184, Washington, DC, 1969.