Zeměměřič 4

Surveyor 4
Space Probe (Moon) Popis tohoto obrázku, také komentován níže Maketa měsíční sondy Surveyor 4. Všeobecné údaje
Organizace NASA
Stavitel Hughes Aircraft
Program Zeměměřič
Pole Průzkum Měsíce
Typ mise Lander
Postavení Mise dokončena (neúspěšná)
Ostatní jména Surveyor-D
Spouštěcí základna Cape Kennedy, LC-36A
Zahájení 14. července 1967 v
11:53:29 UT
Spouštěč Atlas-Centaur (AC-11)
(Atlas-D # 291 - Centaur D)
Konec mise 17. července 1967
Doba trvání 65 hodin
Život 45 dní (primární mise)
Identifikátor COSPAR 1967-068A
Planetární ochrana Kategorie II
Technická charakteristika
Mše při startu 1 037,4 kg při startu
283 kg při přistání
Pohon Chemikálie
Ergoly Hydrazin hydrát
Zdroj energie Solární panely
Elektrická energie 85 wattů
Obíhat
Obíhat Přímý sestup
Přistání 17. července 1967 v
02 h 05 min UT
Umístění 0,45 ° N a 1,39 ° O (náraz)
Hlavní nástroje
Topografie a textury měsíční půdy z průzkumu televizních kamer Přenos detailů měsíční půdy
Lunar Surface Sampler Měsíční vzorky půdy

Surveyor 4 je čtvrtou lunární sondy Surveyor Program NASA prozkoumat Měsíc . Tato měsíční sonda se zhroutila po bezvadné misi provedené Surveyorem 3 , o několik měsíců dříve; signál telemetrie zmizí 02 min 30 s před přistáním, plánováno na Sinus Medii při 0,4 ° severní šířky a 1,33 ° západní délky.


Cíle mise

Hlavními cíli programu Surveyor , série sedmi robotických letů s měkkým přistáním na Měsíci, je podpora nadcházejících přistání s posádkou programu Apollo pomocí: 1 ° vývoje a ověřování technologie měkkého přistání na Měsíci; 2 ° poskytnout údaje o slučitelnosti konstrukce programu Apollo s podmínkami na měsíční půdě; a 3 ° k obohacení vědeckých poznatků o Měsíci.

Tato kosmická sonda je čtvrtou v řadě, jejímž cílem je dosáhnout měkkého přistání na Měsíci a vykreslit fotografie měsíčního povrchu za účelem stanovení charakteristik měsíční půdy pro měsíční přistávací mise Apollo .

Zařízení na palubě zahrnuje televizní kameru a pomocná zrcátka, vzorkovač povrchu mechaniky půdy, tenzometry na přistávacích nohách kosmické lodi a řadu technických senzorů. Surveyor 4 je vybaven povrchovým drápem s magnetem v drápu pro detekci a měření železných prvků v měsíční půdě.

Popis vesmírného vozidla

Na rozdíl od sovětských podvozků Luna je Surveyor opravdovým podvozkem, který zahrnuje vozidlo vysoké tři metry založené na hliníkové tenké stěně trojúhelníkové konstrukce o hmotnosti 27  kg s jednou ze tří nohou v každém rohu a motorovým velkoobchodním retro raketovým tuhým pohonem ve středu (což představuje více než 60% celosvětové hmotnosti měsíční sondy). Kosmická sonda je vybavena Doppler detekce rychlosti systému , který se živí na kosmické vozidla informace o počítači zavést řízený sestup na měsíčním povrchu. Každá ze tří stop sondy je také vybavena tlumiči letového typu a tenzometry, které poskytují údaje o přistávacích charakteristikách, důležitých pro budoucí mise Apollo .

Základní konstrukci vesmírné sondy Surveyor tvoří stativ z tenkostěnných hliníkových trubek a distanční podložky zajišťující montážní povrchy pro napájení, komunikaci, pohon, řízení letu a užitečné zatížení. Centrální tyč se táhne asi metr nad horní část stativu. Tři kloubové přistávací nohy jsou připevněny ke spodní části konstrukce. Hliníkové nohy mají tlumiče a zajišťovací mechanismus končí ve třech nohách s tlumiči. Tři stopy se táhnou 4,3 metru od středu sondy Surveyor. Kosmická loď je vysoká 3 metry. Nohy jsou sklopeny dozadu, aby se vešly do kapotáže při startu.

Nad stožárem je namontována plocha 0,855  m 2 792 fotovoltaických článků, které generují až 85 wattů energie uložené v zásobníku stříbra a zinku . Komunikace se provádí pomocí mobilní antény s vysokým ziskem namontované v horní části středového stožáru pro přenos televizního obrazu, dvou všesměrových antén namontovaných na koncích stožáru pro uplink a downlink, jakož i dvou přijímačů a dvou vysílačů.

Tepelné regulace je dosaženo kombinací bílé barvy, tepelné úpravy s vysokou infračervenou emisí a spodní strany z leštěného hliníku. Na konstrukci vesmírné sondy jsou namontovány dva tepelně řízené oddíly vybavené superizolačními přikrývkami, tepelnými spínači a malými elektrickými ohřívači. Přihrádka udržovaná mezi 5 a 50 ° C obsahuje komunikaci a elektroniku pro napájení. Druhý, mezi -20 a 50 ° C , obsahuje ovládací a signálové komponenty.   

Televizní kamera je namontována v horní části stativu a do celé vesmírné sondy jsou zabudovány tenzometry, snímače teploty a další technické nástroje. Fotometrický terč je namontován blízko konce jedné z přistávacích nohou a jednoho na krátké tyči vystupující ze spodní části konstrukce. Další sady užitečných zatížení, které se liší od mise k misi, jsou namontovány na různých částech struktury v závislosti na jejich funkci.

Solární kolektor , je Canopus hvězda nálezce a tříosé gyroskopy poskytují postoj povědomí . Pohon a řízení letové polohy je poskytována proudů plynného dusíku za studena během fází trajektorie, tři raketové motory posuvné během pohonem fáze, včetně přistání a pevného raketového motoru v průběhu konečného sestupu. Retro raketa je kulatý ocelové pouzdro namontované v dolní středu prostoru sondy.

Tyto verniers motory používají paliva hydrát hydrazinu a oxidačního MY-10 (90% N 2 O 2, 10% NO ). Každá komora může na povel vyprodukovat tah 130 N až 460 N, motor se může otáčet a ovládat válec. Palivo je skladováno ve sférických nádržích namontovaných na konstrukci stativu. Pro sekvenci přistání spustí výškový radar palbu hlavní retro rakety pro primární brzdění. Po dokončení zapalování se retro raketa a radar uvolní a aktivují se dopplerovské a výškoměrné radary. Ty poskytují informace autopilotu, který při přistání ovládá noniový pohonný systém.

Surveyor 4 má podobný design jako ostatní Surveyors, ale vyznačuje se několika změnami v užitečném zatížení. Nese televizní kameru, experimenty s mechanikou půdy a zařízení pro měření teploty a radarové odrazivosti jako v předchozích misích, ale televizní kamera má antireflexní kuklu. Vzorkovač povrchu, který se skládá z lopaty o délce 12  cm a šířce 5  cm namontované na 1,5 m dlouhém sběrači . Ke konstrukci jsou připevněna dvě plochá přídavná zrcátka, která poskytují kameře výhled na měsíční půdu pod motory a z jedné ze 3 stop. Sonda Surveyor 4 má při startu hmotnost 1 037,4  kg a při přistání 283  kg .

Popis nástrojů

Topografie a struktura měsíční půdy ze studie televizní kamery

Televizní kamera je Vidicon trubka , dva cíle 25  mm a 100 se  mm o ohniskové vzdálenosti , z uzávěrů z filtrů a membrán namontován na ose skloněné o 16 ° vzhledem ke středové ose prostoru sondy. Kamera je namontována pod zrcadlem, které lze pohybovat v azimutu a ve výšce . Provoz kamery je zcela závislý na přijímání povelů ze Země . Obraz pokrytí měsíčním povrchem obrazu je získáván v úhlu 360 ° v azimutu a 40 ° nad rovinou kolmou k ose kamery a až 65 ° pod touto rovinou.

Dva provozní režimy jsou 200 řádků a 600 řádků. Režim 200 řádků je přenášen všesměrovou anténou a každých 61,8 sekund skenuje obraz. Kompletní přenos videa každého 200řádkového snímku vyžaduje 20 sekund a šířku pásma 1,2  kHz .

Směrovou anténou jsou přenášeny obrazy 600 řádků , které jsou analyzovány každých 3,6 sekundy. Každý 600řádkový obraz nominálně potřebuje 1 sekundu k načtení z Vidiconu a pro přenos vyžaduje šířku pásma 220  kHz . Datové přenosy se převádějí na standardní televizní signál. Televizní obrazy se na Zemi zobrazují na obrazovce s pomalým skenováním s fosforem s dlouhým dosvitem . Remanence je zvolena tak, aby odpovídala maximální nominální hodnotě rychlosti přeběhu . Identifikační televizní obraz je přijímán pro každý nový obraz a je zobrazován v reálném čase rychlostí kompatibilní s rychlostí příchodu nového obrazu. Tato data se zaznamenávají na videorekordér a na 70mm  film .

Z důvodu selhání mise nejsou z této zkušenosti vrácena žádná data.

Vzorkovač povrchu pro mechaniku měsíční půdy

Vzorkovač povrchu půdy je určen pro kopání, škrábání a hloubení na měsíčním povrchu a pro transport povrchového materiálu při fotografování, aby bylo možné určit povrchové vlastnosti. Vzorkovač je namontován pod televizní kamerou a skládá se hlavně z lopaty dlouhé asi 12  cm a široké 5  cm . Lopata se skládá z nádoby, ostré čepele a elektromotoru pro otevírání a zavírání nádoby. Ke dveřím rypadla je připevněna malá podrážka, která představuje rovný povrch měsíčního povrchu. Lopata je schopna pojmout maximální množství přibližně 3,2  cm v průměru tuhého měsíčním materiálu a maximálně 100  cm 3 granulovaného materiálu. Lopatka je namontována na sběrači ramen, který lze vysunout na přibližně 1,5  m nebo zasunout blízko motoru kosmické lodi. Rameno lze posunout z azimutu od + 40 ° do -72 ° nebo jej lze pomocí motoru zvednout o 13  cm . Může být vržen na měsíční povrch silou poskytovanou gravitací a pružinou . Vzorkovač povrchu provádí sedm zkoušek zdvihu , čtyři zkoušky hloubení a třináct nárazových zkoušek.

Kvůli selhání mise nebyl nikdy nasazen vzorkovač povrchu.

Provádění mise

Surveyor 4 zahájen dne 14. července 196711 h 53 min 29 s TU od odpalovací rampy LC-36A k odpalovací základně Cape Kennedy na kolečku Atlas Centaur (AC-11). Fáze Centaur umístí vesmírnou sondu na pozemskou pohotovostní oběžnou dráhu , poté se restartuje a vstřikuje kosmickou sondu Surveyor 4 do měsíční dráhy.

Po bezchybném letu na Měsíc rádiové signály z vesmírné sondy během závěrečné fáze sestupu ustávají17. července 1967, přibližně 2,5 minuty před přistáním. Kontakt s kosmickou lodí nebyl nikdy obnoven a mise byla neúspěchem. Původním cílem přistání je Sinus Medii (Center Bay) při 0,4 ° severní šířky a 1,33 ° západní šířky.

Mise je úspěšná, dokud se veškerá komunikace náhle neztratí dvě sekundy předtím, než se retro-raketa zastaví v 02:03 UTC 17. července 1967, jen dvě a půl minuty před přistáním na Měsíci. NASA si myslí, že retro raketa na tuhá paliva mohla explodovala, ničit lunární sondy Surveyor 4.

Poznámky a odkazy

  1. https://planetaryprotection.arc.nasa.gov/missions

Bibliografie

Podívejte se také

Související článek