Статистика





Аполлон-17
«Аполлон-17» (англ. Apollo 17) — пилотируемый космический корабль, на котором была осуществлена шестая и последняя в рамках программы «Аполлон» высадка людей на Луну. Это был первый ночной запуск ракеты «Сатурн-5»; корабль был запущен 7 декабря 1972 года и вернулся на Землю 19 декабря. По состоянию на 2012 год, эта миссия остаётся последним пилотируемым полётом к Луне и крайней высадкой людей на её поверхность.

Экипаж:
  • Юджин Сернан — командир, 3-й полёт
  • Роналд Эванс — пилот командного модуля, 1-й полёт
  • Харрисон Шмитт — пилот лунного модуля, 1-й полёт



Слева направо: Шмитт, Сернан, Эванс

Одним из двух людей, которые в последний раз ступили на Луну, был первый учёный-космонавт, геолог Харрисон («Джек») Шмитт. В то время, как Эванс совершал витки вокруг Луны, Шмитт и Сернан за время трёх вылазок, длившихся 7,2, 7,6 и 7,3 часа, собрали рекордные 110 кг породы. Экипаж прошёл на лунном автомобиле 34 км по Долине Тавр-Литтров, открыл в кратере Шорти так называемую «оранжевую грязь», представляющую собой оранжевые шарики из стеклоподобного материала, и оставил на лунной поверхности комплекс самого сложного оборудования.

Пластина, оставленная на лестнице нижней ступени «Челленджера», гласит: «Здесь Человек завершил своё первое исследование Луны, декабрь 1972 новой эры. Пусть дух мира, с которым мы прибыли, отразится в жизнях всего человечества». На пластине изображены два земных полушария и видимая сторона Луны, а также подписи Сернана, Эванса, Шмитта и президента Никсона.

Из-за сбоя в работе устройств запуска «Сатурн-5» взлетел на 40 минут позже обозначенного срока. Космический корабль вышел на околоземную орбиту в 05:44:53, а запуск к Луне состоялся в 08:45:37. Орбитальный корабль отстыковался от 3-й ступени ракеты-носителя в 09:15:29, а стыковка состоялась 09:29:45. В порядке выхода на траекторию запуска к Луне третья ступень была отброшена в 10:18. (Позднее, 10 декабря в 20:32:42,3, она врезалась в лунную поверхность на скорости в 2,55 км/с) В ходе полёта 8 декабря в 17:03:00 потребовалась коррекция, потребовавшая 1,6-секундной работы служебной двигательной установки. 10 декабря в 15:05:40 был сброшен предохранительный экран, и в 19:47:23 прошла команда на запуск маршевой установки, 398-секундная работа которой запустила «Аполлон-17» к лунной орбите. Приблизительно 4 часа и 20 минут спустя другой манёвр снизил периселений орбиты корабля до 28 километров. 11 декабря в 14:35 Сернан и Шмитт заняли места в лунном модуле.



Отсек научной аппаратуры командного модуля

Лунный модуль отделился от командного модуля 11 декабря 1972 года в 17:20:56 и к 18:55:42 снизил свою орбиту в периселении до 11,5 км. Разделение модулей прошло в 19:43 и в 19:54:57 лунный модуль сел на юговосточном краю кратера Моря Ясности в долине Тавр-Литтров в точке с координатами 20.2 с.ш., 30.8 в. д.. Сернан и Шмитт совершили три выхода на поверхность Луны, продолжавшихся в общей сложности 22 часа 4 минуты. В течение этого времени они покрыли около 30 км на ровере, собрали 110,52 кг образцов пород, произвели фото- и видеосъёмку, развернули ALSEP и провели ряд экспериментов. В это время Эванс выполнял эксперименты на лунной орбите.

Местом посадки экипажа был юго-восточный берег Моря Ясности, северо-западнее гор Тельца. Это тёмный нанос между тремя высокими и крутыми скалами в районе, известном как долина Тавр-Литтров. Предварительные фотографии обнаружили скопления каменных глыб, расположенных вдоль подножия гор, которые могли послужить источником образцов пород. В районе также был оползень, несколько ударных кратеров, а также несколько тёмных кратеров, происхождение которых могло быть вулканическим.

Эксперименты на лунной поверхности

Построение сейсмического профиля
Назначение построения сейсмического профиля состояло в сборе данных о физических свойствах материалов, расположенных близко к поверхности Луны. Также проводилось измерение лунных сейсмических сигналов, производимых подрывами зарядов взрывчатки на поверхности, наблюдение собственной сейсмической активности в ходе лунотрясений или ударов метеоритов, запись сейсмических сигналов в ходе взлёта с лунной поверхности взлётной ступени лунного модуля. В ходе эксперимента была получена подробная информация о геологических особенностях Луны на глубинах до трёх километров. Оборудование состояло из четырёх сейсмографов, разметочных вех, сейсмометрического модуля с вехой, электронного блока на центральной станции, питающейся от небольшого радиоизотопного генератора, передатчика, антенны и восьми зарядов взрывчатки. Основными компонентами, составляющими заряд взрывчатки, являлись приёмная антенна, приёмник, детонационная цепь, сигнальный процессор и генератор подрывного импульса. Экипаж разместил сейсмографы и сейсмометрический модуль, отметил их вехами и сфотографировал их. Антенны и электронные блоки были также развёрнуты и подключены к центральной станции ALSEP. Заряды были размещены на заданных позициях в течение маршрутных съёмок лунной поверхности.



Один из зарядов взрывчатки для сейсмического профилирования

Исследование грунта
Целью исследования грунта являлось получение данных о физических характеристиках и механических свойствах лунного грунта на поверхности и на некоторой глубине и их различий на разных глубинах. Экспериментальные данные базировались на исследовании грунта в районе посадки для получения выводов о происхождении Луны и сопутствовавших процессов.

Необходимая информация была получена из измерений и определений:
  • размеров частиц лунного грунта и их распределения в полученных образцах, чтобы облегчить оценку профилей плотности и пористости в верхних слоях на глубине в несколько десятков сантиметров;
  • уплотнённости местных и региональных разбросов, исследование таких образований как лучи, моря и откосы и различия между месторождениями различных химических и минералогических соединений;
  • сыпучести откосов;
  • модуля скорости распространения сейсмических колебаний в материале поверхности, чтобы помочь в представлении результатов сейсмических исследований;
  • плотности и теплопроводности грунта для анализа результатов нагрева ИК-излучением и тепловым потоком;
  • диэлектрических свойств для использования в качестве отражателя СВЧ-излучения и исследования электрических свойств;
  • диффузии газов сквозь лунную поверхность;
  • местной прочности и сжимаемости грунта;
  • эрозии и выдува пыли во время взлёта и посадки лунного модуля для определения пределов содержания загрязняющих веществ в выдутых реактивной струёй частицах;
  • условий для изучения грунта на Земле (плотность образца, пористость и формообразующее давление).

Информация была получена визуально и в виде фотографий. Были использованы камеры для наблюдений и записи на плёнку, а также результаты, полученные в ходе других экспериментов.

Эксперимент по определению теплового потока
Целью эксперимента по определению теплового потока, являвшегося частью ALSEP, было определение уровня потерь тепла лунной обстановки посредством измерения температуры и тепловых свойств на поверхности и на некоторой глубине. Эксперимент проводился во время миссий «Аполлонов» 15-го, 16-го и 17-го и все полученные результаты были в основном одинаковыми. Оборудование для проведения эксперимента состояло из двух датчиков, соединённых восьмиметровым кабелем с электронным блоком, который был, в свою очередь, подключён плоским ленточным кабелем к станции ALSEP. Астронавты пробурили две скважины с помощью аппарата лунного бурения (ALSD). ALSD был оснащён набором защитных колпачков и фиксаторов, различными бурами, NASAдками, педалью и обладал возможностью различных режимов работы бура (ударным, циклическим, и т. д.). Суставчатые NASAдки, использовавшиеся при бурении, состояли из полых стекловолоконных трубок, диаметром 25 мм каждая, которые могли быть соединены друг с другом в процессе бурения и оставались в скважинах, чтобы предотвратить осыпание грунта во время установки датчиков. Первоначально предполагалось, что скважины будут пробурены на глубину порядка 3-х метров, но в действительности ни одна из них не достигла такого показателя. Датчики опускались в скважины до их соприкосновения со дном.



Датчик теплового потока, внедрённый в реголит

Эксперимент по лунному геологическому исследованию
Эксперимент по лунному геологическому исследованию (S-059) имел целью получение наиболее полных сведений о возвышенностях в районе гор Таурус и процессах, изменивших их (возвышенностей) поверхность посредством изучения описанных особенностей лунной геологии и возвращения образцов пород. Оборудование для проведения эксперимента включало молоток, клещи, удлинняющую NASAдку для ручки молотка, ковш с длинной ручкой для забора образцов, грабли, указатель высоты солнца с фотометрической таблицей, весы (размещённые во взлётной ступени посадочного модуля), трубки-пробоотборники с герметичными крышками и укупоривающим устройством для них, переписанные пакеты для образцов, пробоотборник на ровере, спецконтейнеры для образцов, мешки для упаковки и контейнеры для мешков. Использование бура с мощным приводом, NASAдки пробоотборника, регулируемого привода, извлекателя керна, выталкивателя керна, 0,82-метровых буровых NASAдок, буровой установки с возможностью извлечения керна, установленной на задней части ровера, позволило получить образцы с глубины 3,3 метра. Для фотосъёмки в ходе эксперимента были использованы 70-миллиметровые камеры с электрическим приводом механизма и 60-миллиметровыми линзами. В ходе миссии на Землю было доставлено 110 кг вулканических камней, обломков осколочных пород и грунта, включая так называемую «оранжевую грязь» — грунт ярко-оранжевого цвета, наблюдавшийся только в этой экспедиции.

Эксперимент по исследованию гравитации
Целью эксперимента по исследованию гравитации (S-199) было создание высокоточной карты лунного гравитационного поля в районе посадки и создание привязки земной гравитации к лунной. Основными целями были измерение гравитации в районе лунной базы, в выбранных точках лунной поверхности и измерение гравитации в определённой базовой точке относительно точно таким же образом выбранных и размеченных точек на Земле. Гравитационные отклонения на Земле привели к таким фундаментальным открытиям, как теория изостазии, тектоника плит, горизонтальные изменения плотности в коре и мантии, состав мантии, форма и геосинклинали, границы, батолиты и форма Земли. Измерения гравитации на поверхности привели к изучению таких особенностей как горные хребты, обрамляющие моря, краевые эффекты масконов (местных гравитационных аномалий на Луне), кратеров, борозд и обломочных пород на поверхности Луны, разбросы по толщине слоя реголита и потоков лавы, разброс толщин подстилающих пород и внешний вид лунных морей. Оборудование для эксперимента состояло из портативного гравиметра, который доставлялся на Ровере до выбранных участков поверхности. Профильные измерения проводились без демонтажа гравиметра с Ровера. Экипаж задействовал соответствующие выключатели в определённой последовательности, считывал показания, отображавшиеся на цифровом дисплее и докладывал на Землю.

Эксперимент по выбросам частиц лунной поверхности и метеоритам
В ходе эксперимента по выбросам частиц лунной поверхности и метеоритам измерялась частота, с которой оказывается влияние на Луну частицами космической пыли и, как следствия этого, выбросов частиц лунной поверхности в местах падения на неё метеоритов.

Эксперимент имел следующие цели:
  • Определение источников и долгосрочного разброса количества космической пыли, поступающей с лунной орбиты;
  • Определение объёмов и происхождения выбросов частиц лунной поверхности вследствие падений метеоритов;
  • Определение относительного распределения комет и астероидов в окружающем Землю скоплении метеоритов;
  • Изучение возможных отклонений между соответствующими выбросами частиц лунной поверхности и прохождениями Землёй орбит комет и метеоритных потоков;
  • Определение объёмов распределения межзвёздных частиц относительно поступлений из зодиакального облака, в то время как Солнечная система проносится через нашу галактику;
  • Исследовать существование эффекта, названного «фокусированием частиц пыли Землёй».

Оборудование для этого эксперимента, который являлся частью ALSEP, включало в себя один развёртываемый блок с пластинами детекторов, электронику, размещённую на центральной станции, и кабель с разъёмом для подключения блока к центральной станции. Набор датчиков развёртываемого блока включал гасительные и сборочные пластины, ударные пластины, рамки с натянутой плёнкой и микрофоны. Датчики имели поле зрения ±60º и угловое разрешение ±26º. Производилась регистрация столкновений с частицами, обладающими энергией от 1 до 1000 Эрг с основной частотой измерений 10−4 столкновений/(м²·с). Внешний блок был поднят и развёрнут на лунной поверхности около 8 метров южнее станции ALSEP. Блок был установлен горизонтально с точностью ±5º по отбрасываемой им тени. Кожух, защищающий пластины датчика от посторонних частиц, возникающих при отделении взлётной ступени лунного модуля, был сброшен по команде с Земли, которая прошла спустя определённое время после взлёта.



Оборудование эксперимент по изучению выброса частиц и метеоритов

Эксперимент по определению электрических свойств грунта
Целью эксперимента по определению электрических свойств грунта (S-204) было получение данных о возможностях переноса, поглощения о отражения электромагнитной энергии лунной поверхностью и грунтом, залегающим на некоторой глубине для использования в разработке геологической модели верхних слоёв Луны. Этот эксперимент определял слоистость, вычисляя давление воды под поверхностью и измеряя электрические свойства по месту, определяя их как функцию от глубины. Выбранный частотный диапазон служил для измерения этих свойств на глубине от нескольких метров до нескольких километров. Передатчик выдавал длительные последовательные скважные импульсы на частотах 1, 2,4, 4, 8,1, 16 и 32,1 МГц. Эти импульсы позволяли измерять размер и количество рассеянных объектов под поверхностью. Любая присутствовавшая влага могла быть легко обнаружена, поскольку даже незначительные количества воды в камнях или грунте изменяли электропроводность на несколько порядков. Оборудование для этого эксперимента состояло из развёртываемого автономного передатчика, многодиапазонной передающей антенны, переносного записывающего приёмника на Ровере, всенаправленной широкодиапазонной приёмной антенны и съёмного записывающего устройства. Экипаж перевёз и установил передатчик на расстоянии около 100 м от лунного модуля, а затем развернул антенны. Записывающий приёмник был установлен на лунном модуле. Команда определяла положение Ровера относительно передатчика путём передачи данных во время каждой остановки во время маршрутной съёмки. Для определения расстояния учитывались обороты колёс, а азимут записывался исходя из показаний навигационной системы. Затем записывающее устройство было возвращено на Землю.



Антенна прибора по определению электрических свойств грунта

Атмосферный эксперимент
Для того, чтобы изучить состав и изменчивость лунной атмосферы, на поверхности Луны был развёрнут небольшой преломляющий магнитный масс-спектрометр, сориентированный на перехват и измерение нисходящего потока газов. Этот эксперимент являлся частью ALSEP. Прибор вместе с нейлоновым защитным кожухом был развёрнут космонавтами «Аполлона-17» 12 декабря приблизительно в 5 часов по Гринвичу. Пылезащитный кожух, предохранявший изделие от пыли во время работ на поверхности Луны, был сброшен по радиокоманде после того, как экипаж улетел с поверхности спутника и был произведён подрыв сейсмических зарядов. Прибор был включен по команде с Земли в 27 декабря 1972 года в 18:07 по Гринвичу, приблизительно 50 часов спустя после первого заката Солнца с момента развёртывания. Отмечалась отличная работа изделия, которая продолжилась в течение всей лунной ночи. Когда Солнце встало, нагрев прибора и местности привёл к высоким степеням выбросов газов, неизбежно повлекшим за собой перерыв в работе в течение всего лунного дня за исключением короткой проверки около полудня. Высокая степень газации в течение дня основательно сократила работу прибора в течение его срока службы из-за опасений, что высокие степени газации будут со временем ухудшать чувствительность изделия. Для того, чтобы отследить потоки аргона, с апреля по сентябрь 1973 г. работа прибора продолжалась от 4 до 5 часов после восхода Солнца. Все данные о работе изделия оставались в допустимых пределах. Было отмечено незапланированное испарение вольфрамового катода, спровоцировавшее всплески на показаниях прибора порядка 92-93 а. е. м, что потребовало проверки чувствительности изделия, которая осталась прежней. Источник ионов содержал два катода, использование которых определялось по команде с Земли. Для приёма ионных лучей в диапазоне от 1—12 до 27,4 а. е. м использовались три приёмника таким образом, что одновременно просматривались три диапазона массовых пробегов: от 1 до 4, от 12 до 48, и от 27,4 до 110 а. е. м. Разрешение анализатора было установлено на 100 при самой высокой массе в 82. Для каждого диапазона массового пробега использовалась своя система электронных умножителей, умножителей частоты, счётчиков и дешифраторов. В нормальном режиме мощность облучающих электронов фиксировалась на уровне в 70 эВ; чувствительность прибора позволяла измерять концентрации отдельных видов газов в диапазоне 1,0−5 Торр. Работа в альтернативном режиме велась с четырьмя величинами энергий: в 70, 27, 20, и 18 эВ, которые периодически повторялись во время просмотра всего спектра массовых пробегов. Сканер напряжений масс-спектрометра применялся вместе с высоковольтным шаговым источником питания, диапазон напряжений которого варьировался в 1330 шагов от 320 до 1420 В с задержкой в 0,6 с/шаг. Поскольку каждый шаг был синхронизирован с основным кадром телеметрии, местоположение слова в посылке служило обозначением массового числа. Полное время прохода всего диапазона составляло 13,5 мин. Прибор был откалиброван по испытываемым нагрузкам.



Прибор для исследования атмосферы

Эксперимент по измерению лунной гравитации
Целью эксперимента по измерению лунной гравитации (S-207) было получение высокоточных измерений ускорения свободного падения на лунной поверхности и её изменений на выбранном участке. Особой целью было определение величины лунной гравитации относительно земной (с точностью до стотысячных долей), определение масштабов неровностей лунной поверхности с привязкой к приливным силам, измерение вертикальной составляющей лунной сейсмической активности и наблюдение либраций луны, вызываемых прочими космическими объектами. Оборудование состояло из электронных устройств, датчиков, экрана для защиты от солнца и ленточного кабеля, идущего к центральной станции. Оборудование было размещено силами экипажа на удалении 8 м от станции ALSEP. Сама установка включала в себя увязку и выравнивание в пределах погрешности ±3º с использованием в качестве ориентира тени от защитного экрана и подключение кабеля к центральной станции. Главной целью эксперимента был поиск гравитационных волн, предсказанных теорией относительности Эйнштейна. Также эти измерения могли внести вклад в изучение лунной сейсмологии и деформаций Луны. Эксперимент был провален из-за производственного брака.

Эксперимент по исследованию космического излучения
Эксперимент по исследованию космического излучения преследовал следующие цели:
  • С помощью слюдяных детекторов измерить поток частиц, входящих в состав солнечного ветра и имеющих атомное число Z > 26;
  • Определить поток ионов, входящих в состав разреженного газа солнечного ветра с использованием металлической фольги;
  • Во время периодов низкой солнечной активности, используя пластмассовые, стеклянные и слюдяные детекторы, измерить поток космических частиц с низкой энергией, имеющих как солнечное, так и галактическое происхождение;
  • Используя слюдяные детекторы, определить концентрацию радона в лунной атмосфере.

Эти детекторы были закреплены на лунном модуле, часть из них находилась в его тени и была сориентирована прямо в космос, а оставшиеся находились под воздействием солнечного излучения. Все детекторы были возвращены на Землю для анализа треков, оставленных частицами. Суммарное время выдержки составило 45,5 часов; детекторы были чувствительны к энергиям частиц в диапазоне от 1 кэВ до нескольких МэВ на ядро.



Детектор космических лучей на опоре лунного модуля

Эксперимент по измерению уровней энергий нейтронов
Лунный зонд для обнаружения нейтронов был разработан для измерения доли захваченных нейтронов с низкой энергией как функции от глубины лунного реголита. Эксперимент проводился с использованием двух систем обнаружения частиц. Первая система для фиксации альфа-частиц, излучаемых нейтронной ловушкой, использовала пластмассовый детектор из триацетата целлюлозы вместе с мишенями из бора-10. Вторая система использовала слюдяные детекторы для обнаружения осколков при делении мишеней из урана-235, которое было вызвано нейтронной бомбардировкой. Зонд представлял собой кольцо, которое вело непрерывную регистрацию основных уровней энергий нейтронов лунной поверхности на глубинах до 2-х метров. Зонд включался и выключался вращательным движением, которое либо наводило мишени и детекторы друг на друга, либо рассогласовывало настройку. Механизм включения-выключения был необходим для предотвращения накопления сторонних частиц (поток нейтронов шёл с генератора питания ALSEP и с поверхности космического корабля). На всех переключаемых положениях были установлены точечные источники урана-238, которые служили достоверными индикаторами для уверенности в том, что прибор правильно включён. Дополнительно для получения спектра низких энергий нейтронов в диапазоне до 0,35 эВ в центре и внизу зонда были установлены кадмиевые поглотители. Дальнейшая информация и спектре энергий была получена из проб криптона-80 и криптона-82, произведённых бромовыми нейтронными ловушками, изготовленными из бромида калия, находящегося в извлекаемых капсулах, вставленных в верхнюю, нижнюю и среднюю части зонда. Эксперимент прошёл в штатном порядке с самого его начала 12 декабря 1972 года вплоть до его прекращения во время третьего выхода на поверхность Луны 13 декабря 1972 года. Результаты эксперимента опубликованы в 'The moon', т. 12, с. 231—250, 1975 год. По заверениям авторов, неопубликованные экспериментальные данные отсутствуют.



Нейтронный датчик, внедрённый в реголит

Эксперимент по исследованию гравитационного поля
Целью эксперимента по исследованию гравитационного поля было измерение лунного гравитационного поля, которое в свою очередь давало информацию о распределении лунной массы и её вариациях в зависимости от формы поверхности. Измерение гравитационного поля проводилось путём наблюдения движения космического корабля на орбите. В качестве наблюдаемых данных использовались высокоточные измерения радиосигнала, использовавшегося для навигации в режиме реального времени. Однако, эти измерения скорости, проводившиеся в режиме прямой видимости, могли быть получены только тогда, когда космический аппарат находился в зоне радиозахвата Земли (так, данные, полученные с обратной стороны Луны, переданы не были). Данные снимались следующим образом: радиосигнал с частотой 2101,8 МГц передавался с Земли космическому кораблю, где происходило его умножение на 240/221, после чего сигнал изменённой частоты транслировался на Землю; на Земле сигнал с изначальной частотой, умноженный на 240/221, вычитался из полученного сигнала. Удаление или приближение космического аппарата вызывало доплеровское смещение (смещалась частота), что могло быть использовано для оценки скорости между космическим кораблём и Землёй. Разницы в результатах непрерывно подсчитывались, и, в течение всего процесса измерений, записывались. Из-за неточностей, вызванных использованием дроби 240/221, разрешение было порядка 0,01 Гц, или 0,6 мм/с.

Эксперименты на орбите

Спектрометр дальней ультрафиолетовой области спектра
Спектрометр дальней ультрафиолетовой области спектра хорошо работал на протяжении всего полёта и получал снимки лунной поверхности, лунной атмосферы, зодиакального света, солнечных излучений, излучений Земли, а также излучений галактик и звёзд. Изделие представляло собой спектрометр Эберта с фокусным расстоянием в 500 мм, который измерял интенсивность излучения как функцию от длины волны в диапазоне от 1180 to 1680 Å. Оптическая схема прибора включала в себя внешнюю отражательную перегородку, входную щель, зеркало Эберта, сканирующую дифракционную решётку, выходную щель, выходные щелевые зеркала и ФЭУ. Дифракционная решётка имела площадь около 100 км.см. и 3600 штрихов на 1 мм. Механизм, кинематически связанный с решёткой, включал в себя вращающийся эксцентрик с толкателем, который качал решётку вперёд-назад в заданном диапазоне. Полный спектр, начиная со 1180 Å, снимался каждые 12 сек. Формат слова данных синхронизировался по проходу реперного знака, означающего конец цикла сканирования. Трубка ФЭУ выдавала электрический сигнал, который зависел от интенсивности проходящего света. Также в составе модуля находилась аппаратура телеметрической обработки сигналов.

Сканирующий инфракрасный радиометр
Сканирующий ИК-радиометр, размещённый на борту командного модуля, был предназначен для измерения теплового излучения лунной поверхности с целью получения температурной карты лунной поверхности с высоким разрешением. Эта карта могла помочь рассчитать кривые охлаждения для различных областей Луны, и, таким образом, описать такие физические параметры лунной поверхности как теплопроводность, расчётную плотность и удельную теплоёмкость. Вдобавок полученные данные могли быть использованы для обнаружения, опознавания и изучения аномально горячих или холодных областей с высоким пространственным разрешением при относительно длительных периодах охлаждения поверхности. В ходе эксперимента впервые были получены данные ик-съёмки обратной стороны Луны. Радиометр был установлен на нижнем кронштейне отсека научного оборудования и состоял из блока оптического сканирования и теплового приёмника инфракрасного излучения с соответствующей электроникой. Блок оптического сканирования включал в себя свёрнутый кассегреновский телескоп, светопоглощающие экраны и вращающееся зеркало, привод которого осуществлялся от двигателя с редуктором. Вращающееся зеркало обеспечивало возможность сканирования перпендикулярно к сейсмическому профилю с разворотом до 162º. Терморезистивный тепловой приёмник инфракрасного излучения принимал данные через линзу, покрытую кремнием. Электронный блок делил три телеметрических канала температуры на три диапазона — от нуля до 160 К, от нуля до 250 К и от нуля до 400 К. В начале каждого цикла измерений электронный блок калибровался по ориентации радиометра в дальний космос. Каждый цикл съёмки поверхности начинался на высоте 60 морских миль, а затем высота орбиты снижалась до 14 миль. Это было вызвано тем, что на высотах ниже 40 морских миль радиометр было невозможно сориентировать в дальний космос. Для датчика был предусмотрен защитный кожух, управляющийся из командного модуля и закрывавший датчик в те моменты, когда это было необходимо. Кожух обеспечивал защиту сканирующего модуля от прямого солнечного излучения и загрязнения отходами, сбрасываемыми из космического корабля.

Профилирование лунной поверхности
Профилирование лунной поверхности имело целью:
  • произвести съёмку электропроводности нижнего горизонта для того, чтобы сделать выводы о геологической структуре;
  • снять профили поверхности для определения лунных топографических изменений;
  • получить изображения поверхности;
  • измерить электромагнитное излучение галактики на поверхности Луны.

Прибор, обеспечивающий решение поставленных задач, представлял собой трёхдиапазонную РЛС с синтезированным раскрывом, работающей на длинах волн 60 м, 20 м и 2 м (5, 15 и 150 МГц соответственно). данные с радара записывались на 70-миллиметровую фотоплёнку в формате с синхронизацией записи по частоте и были возвращены на Землю для дальнейшей обработки. Подсистема HF-1 (5 МГц) обеспечивала наибольшую проникающую способность для исследований. Подсистема HF-2 (15 МГц) включалась периодически, действуя совместно с системой HF-1, она давала частичное перекрытие системы HF-1: подобная жертва обеспечивала более высокое разрешение. Система VHF (150 МГц) была разработана для малоглубинного зондирования и сьёмок поверхности. Профиль поверхности снимался на всех трёх частотах. Для каждого из диапазонов частот были предусмотрены раздельные системы приёма/передачи сигнала. Полученные данные были обработаны на Земле и явили собой качественные профили лунной поверхности и нижнего горизонта.

Фотографирование с рук
Целями фотографирования с рук было:
  • получение фотографий особенностей лунной поверхности, представлявших научный интерес, с окололунной орбиты и в течение перелёта Луна-Земля с выключенным двигателем;
  • получение неярких фотографий астрономических и земных объектов.

Объекты для фотографий лунной поверхности включали в себя особые участки, снятые в свете, отражённом от Земли и при низких уровнях освещённости (возле границы света и тени на лунной поверхности) с целью дополнения фотографий, полученных панорамными камерами и аппаратами для картографической съёмки. С орбиты был сфотографирован эффект слабой освещённости, вызванный рассеянным светом, исходящим от ряда небесных тел, солнечной короны, и зодиакального света. Также предполагалось фотографировать кометы при соответствующем освещении и условиях наблюдения. Использовавшееся оборудование включало в себя 16-миллиметровую камеру с фокусным расстоянием в 18 мм (для фотографирования комет к камере прилагался секстант), 70-миллиметровую электрическую камеру «Хассельблад» со съёмными объективами с фокусными расстояниями 80 и 25 мм, и камеру «Никон» с фокусным расстоянием 55 мм. В ходе проведения съёмок кометы не наблюдались.

Лазерный альтиметр
Лазерный альтиметр, установленный на борту Аполлона-17 выдавал данные системы определения дальности для вычисления высоты командного модуля над лунной поверхностью. данные системы определения дальности со временной корреляцией запрашивались с разрешением в 1 м и использовались для помощи при картографической и панорамной съёмках, как точная высота. Также они помогли определить и взаимоувязать особенности лунной топографии с разрешением до 15 м, что помогло лучше определить форму Луны. Также эти данные совместно с данными РЛС использовались для более точного вычисления лунной орбиты. Лазерный альтиметр был откалиброван в паре с подсистемой топографической камеры, и делил вместе с ней место на верхнем уровне приборного отсека; камера и альтиметр были закрыты кожухом для защиты оптики. Для работы на орбите альтиметр был развёрнут на выдвижном рельсовом кронштейне. Работа осуществлялась в двух режимах:
  • совместно с работающей фотограмметрической камерой, когда альтиметр излучал одиночный импульс для согласования по прохождению середины кадра (приблизительно 1 импульс за 24 секунды);
  • при отключенной фотограмметрической камере - в режиме самостоятельной работы, что позволяло проводить измерения поверхности каждые 20 сек. При отключённой фотограмметрической камере звёздное небо не фотографировалось.


Биосборка
Целью эксперимента было изучение влияния космических лучей (потоков групп тяжёлых ядер), излучаемых галактикой, на биологические организмы в течение полёта за пределами магнитосферы Земли. В частности, эксперимент был разработан для изучения влияния Z-частиц на биосистемы различного уровня: от молекулярного до высокоорганизованного, а также на развитые формы жизни. Герметично закрытый алюминиевый контейнер содержал ряды слоёв с определённым биоматериалом, причём каждый из слоёв был помещён посередине между различными типами датчиков излучения космических лучей. Исследовавшиеся формы жизни представляли собой неактивные споры сенной палочки, сухие семена жерухи, корешки зародышей бобов и заключённые в оболочку яйца артемии. Исследуемыми биологическими явлениями были:
  • физико-химическая инактивация молекулярных и клеточных функций;
  • вред, причинённый радиацией клеткам и клеточным системам;
  • спровоцированные радиацией мутации, приводящие к генетическим изменениям биологического вида;
  • изменения роста и развития тканей.

Слои представляли собой эмульсии, помещённые в упаковку из целлулоида и поликарбоната, к которой были прикреплены термолюминесцентные дозиметры из фторида лития.

Биологический эксперимент с космическими лучами
Биологический эксперимент с космическими лучами (Biological Cosmic Ray Experiment, BIOCORE) имел основной целью определить, поражают ли ядра тяжёлых элементов мозг, глаза, кожу и иные ткани. Материально-техническая база эксперимента включала в себя группу сумчатых мышей (англ. Сумчатая мышь) со вживлёнными им под кожу головы датчиками космических лучей, которые летели на борту командного модуля Аполлона-17 в специальном контейнере.

Контейнер
Мыши совершили полёт в закрытом контейнере с собственной системой жизнеобеспечения, который в ходе полёта не требовал обслуживания, записи данных или снабжения электроэнергией. Контейнер хранился в командном модуле, в шкафчике А-6. Собранный контейнер был 350 мм длиной. Герметично закрытая алюминиевая колба диаметром 177,8 мм и длиной 290 мм содержала шесть перфорированных алюминиевых трубок диаметром 28,6 мм и одну перфорированную трубку из нержавеющей стали диаметром 62,5 мм. Шесть алюминиевых трубок размещались вокруг нержавеющей. Для поглощения углекислого газа и подачи кислорода центральная трубка содержала 350 г перекиси калия КO2. Каждая из пяти алюминиевых трубок содержала мышь и 30 г еды (семян), шестая трубка была пустой. Контейнер был снабжён клапанами сброса давления и двумя устройствами, записывавшими максимальную и минимальную температуру. Контейнер удерживался в шкафчике с помощью растяжек, а чтобы предотвратить его перегрев, точки контакта с поверхностью контейнера смазали теплопроводящей пастой. С целью контроля общей радиационной обстановки, внутри шкафчика, с нижней стороны, был установлен датчик радиации. В качестве контрольного на Земле остался точно такой же контейнер с пятью мышами, причём мыши, оставшиеся на Земле, подвергались тем же нагрузкам, что и летевшие в космос.

Датчики радиации
Датчики радиации, вживлённые мышам под кожу черепа, были выполнены из пластмассовых детекторов частиц, состоявших из двух слоёв нитрата целлюлозы, помещённых между двумя слоями лексана; площадь поверхности датчика была приблизительно 0,55 кв. см. Края датчика были термоизолированы и имели толщину около 0,58 мм. Датчики были покрыты параленом и прикреплены к гибкой силиконовой подложке, которая повторяла контур черепа мыши. Датчики были имплантированы под кожу черепа мышей за 35-38 дней до запуска и покрывали область мозга целиком.

Сумчатая мышь
Сумчатая мышь (лат. Perognathus longimembris) - это мешотчатый грызун, эндемичный для сухих регионов юговосточной части США и северной Мексики. Мыши весили приблизительно от 7 до 12 граммов и были выбраны из-за своего небольшого размера и умения резко снижать уровень обмена веществ во время спячки или в изоляции. Вдобавок, они не нуждаются в питьевой воде, экономны, так что запас еды может быть выдан им весь сразу, выделяют мало отходов и способны противостоять серьёзной смене обстановки.

Ход эксперимента
Мыши и еда были помещены в трубки 2 декабря 1972 г в 20:50, затем сборка была наполнена газообразным кислородом и проверена на предмет утечек. Контейнер был подготовлен к установке 5 декабря в 19:00. Давление внутри контейнера менялось от 22000 до 34000 Па. Контейнер был установлен в шкафчик A-6, а затем перенесён вместе со шкафчиком в командный модуль. Мыши пробыли в космосе в общей сложности 12 дней и 13 часов. Контейнер был извлечён из командного модуля 19 декабря в 23:30, а затем наполнен смесью кислорода и гелия в пропорции 1:1. 20 декабря в 02:40 контейнер был доставлен в Паго-Паго (Американское Самоа), в медицинский центр Линдона Джонсона. Контейнер был разобран, мыши извлечены и взвешены. Две из них были в бодром состоянии, две свернулись калачиком и лежали спокойно, а пятая сдохла, предположительно, в самом начале полёта. Четырём живым мышам был введён наркоз, затем им в сердце и внутричерепную полость впрыснули смесь формальдегида, ацетиловой кислоты и метилового спирта, которая сохранила мозг и прочие ткани в их естественном состоянии. Мыши были вскрыты, а их головы законсервированы. Затем биологический материал был возвращён в Научно-исследовательский центр им. Эймса, где были сфотографированы датчики радиации и определены их точные положения. С целью определить траектории частиц космических лучей, датчики радиации были обработаны и проявлены. Исходя из полученных данных, мозги мышей были расчленены и изучены на предмет повреждений, ожидаемых в участках, определённых из анализа следов, оставленных частицами на датчиках. Также были изучены кожа, глаза, лёгкие, и внутренности. Аналогичные действия были проведены над контрольной группой мышей. Исследования показали, что ткани тел живых мышей под действием космических лучей не изменились. Покровная ткань органов обоняния живых мышей, в отличие от дохлой, была серьёзно повреждена. И у мышей побывавших в космосе, и у оставшихся на Земле, было кровотечение в полости среднего уха с обеих сторон. Несмотря на то, что у трёх живых мышей было 13 небольших повреждений кожи головы, патологических изменений в оболочках мозга или на своде черепа обнаружено не было. Пять частиц прошли через глаза, но повреждений сетчатки замечено не было. Несмотря на то, что были проведены тщательные исследования в попытках обнаружить, наносят ли z-частицы вред мозгу и другим тканям, отсутствие повреждений не должно приниматься как отрицание такой возможности.

Обнаружение метеоров
Целью этого эксперимента было использование теплозащитных поверхностей иллюминаторов командного модуля (аморфный кварц), чтобы получить данные о потоке метеоров с массой не более нанограмма. В качестве детекторов метеоров использовалось около 0,4 кв. м поверхностей иллюминаторов. Для получения данных о динамических и физических свойствах метеоров остатки и структура кратеров, произведённых этими метеорами, были изучены дополнительно. Допуская, что разброс скоростей мелких метеоров подобен разбросу скоростей больших метеоров, в ходе эксперимента могли быть получены данные о плотности изучаемых объектов. Состав остатков метеоров в кратерах или в спечённом стекле был определён с использованием сканирующего электронного микроскопа и недиспергирующего датчика рентгеновских лучей. Площадь, подвергавшаяся бомбардировке, была от 25 до 100 больше в размере, чем диаметр сталкивавшихся с ней метеоров, вследствие чего поверхность окон была идеальным детектором. Таким образом, метеор, насчитывавший 0,5-2 микрона в диаметре, мог создать 50-микронный кратер, что могло быть установлено с использованием оптического сканирования с помощью стереомикроскопа с телевизионной приставкой. Подобные эксперименты проводились и в ходе предыдущих полётов КК Аполлон.

Панорамная съёмка
Целью панорамной съёмки было получение обычных и стереоскопических панорамных фотографий лунной поверхности с высоким разрешением. Эти фотографии должны были помочь постановщикам экспериментов, выполняемых с помощью приборов, расположенных в приборном отсеке, привязать данные датчиков к данным лунной поверхности. Камера с фокусным расстоянием 610 мм позволяла получить с высоты 110 км снимки с разрешением от одного до двух метров на пиксель. Механизм камеры состоял из 4-х основных узлов:
  • Поворотной рамы, которая непрерывно перемещалась вправо-влево, сканируя поверхность;
  • Карданного узла, который смещал камеру вперёд и назад, чтобы получить стереоизображение и (или) скомпенсировать движение изображения;
  • Основную раму;
  • Пневмогидравлическую сборку, обеспечивавшую снабжение газообразным азотом.

Конструкцию завершала оптическая система, механизм перемещения плёнки и кассета с плёнкой. Камера была смонтирована в приборном отсеке командного модуля между двумя полками. Линза камеры при хранении была обращена внутрь, чтобы предохранить её от источников загрязнения. Съёмка велась в автоматическом режиме, но кто-то из экипажа должен был включать и выключать её, следить за питающим напряжением и режимами работы. При полёте к Земле плёнка была извлечена. В ходе съёмок было получено около 1500 фотографий хорошего качества.

Измерительная съёмка
Целью измерительной съёмки было получение высококачественных фотографий с привязкой к координатам лунной поверхности и с одновременным фотографированием звёздного неба для селенодезического и картографического контроля. Оборудование работало совместно с лазерным альтиметром и представляло собой камеру с углом обзора в 74 секунды, снабжённую объективом Fairchild с фокусным расстоянием 76 мм. Камера была направлена таким образом, что объектив, направленный на Луну, указывал точно на надир, в то время как объектив 35-миллиметровой камеры указывал на звёздное небо под углом 96º к вертикали и под прямым углом к направлению полёта. Для получения стереоскопического изображения фотографирование происходило с 78-процентным перекрытием. В ходе эксперимента использовалась пятидюймовая чёрно-белая плёнка №3400, которая затем была доставлена на Землю. Камера размещалась в приборном отсеке командного модуля и работала в автоматическом режиме. Фотографии звёздного неба, для которых использовалась чёрно-белая плёнка №3401, дали точные показания относительно высоты КК. С высоты полёта измерительная камера обеспечивала разрешение 20 м на пиксель.

Официально Юджин Сернан, на сегодняшний день — последний человек, пребывавший на Луне: "В то время, как я совершаю последний шаг по поверхности Луны, возвращаясь домой, чтобы прилететь снова — мы верим, скоро, в будущем — я хотел бы сказать, что я верю, история запомнит, что вызов Америки сегодня выковал завтрашнюю судьбу Человечества. Мы покидаем Луну в районе Тавр-Литтров, мы улетаем так же как и прибыли, и так же, как, если будет на то воля Божья, вернёмся, с миром и надеждой для всего Человечества. Благослови Господь экипаж Аполлона-17".



Взлёт лунного модуля Аполлона-17

Лунный модуль взлетел с поверхности Луны 14 декабря 22:54:37 после 75 часов работы. После стыковки с командным модулем 15 декабря в 01:10:15, образцы пород и научные приборы были перемещены в командный модуль, после чего в 04:51:31 была произведена расстыковка. Лунный модуль врезался в Луну в 06:50:20.8 в точке с координатами 19.96 с.ш., 30.50 з.д., приблизительно в 15 км от места посадки Аполлона-17. Скорость столкновения составила приблизительно 1,67 км/с, при этом угол столкновения составил около 94,9°. После ещё полутора дней на лунной орбите, 16 декабря в 23:35:09 был произведён запуск корабля к Земле. 17 декабря в 20:27 Эванс приступил к выполнению внешнекорабельной деятельности, состоявшей из трёх выходов к приборному отсеку сервисного модуля, чтобы забрать камеру и плёнку с записью данных о поверхности Луны, что заняло 67 минут.

Разделение командного и сервисного модулей прошло 19 декабря в 18:56:49. Аполлон-17 приводнился в акватории Тихого океана 19 декабря в 19:24:59 в точке с координатами 17°53′ с. ш. 166°07′ з. д., в 350 морских милях северо-восточнее островов Самоа и в 6,5 км от поисково-спасательного корабля ВМС США Тикондерога.



Перемещение экипажа на борт спасательного корабля

Популярное

    Календарь

    «    Август 2020    »
    ПнВтСрЧтПтСбВс
     
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
     

    Опрос

    Оцените дизайн сайта
    Лучший
    Неплохой
    Устраивает ... но ...
    Встречал и получше
    Совсем не понравился

    Немного рекламы