수동 지진 실험 패키지

Passive Seismic Experiment Package
수동 지진 실험 패키지
ALSEP AS11-40-5951.jpg
달 표면의 자연지진 실험 패키지
약어PSEP
주목할 만한 실험아폴로 11호 임무
발명가
  • 게리 래섬 박사, 라몬트-도허티 지질 관측소
  • 라몬트-도허티 지질 관측소의 모리스 유잉 박사.
  • 매사추세츠 공과대학 프랭크 프레스 박사
  • 하와이 대학 조지 서튼 박사
제조자

패시브 지진 실험 패키지(PSEP)는 초기 아폴로 표면 실험 패키지(EASEP)의 일환으로 아폴로 11호의 우주비행사들이 달 표면에 배치한 과학 실험입니다.그 실험의 목표는 [1]달의 구조, 구조, 활동, 물리적 성질, 그리고 구성을 알아내는 것이었습니다. PSEP는 [1]지구가 아닌 다른 행성에 배치된 최초의 지진계였습니다.

배경

캘리포니아 공과대학은 레인저 3호, 레인저 4호, 레인저 5호에 장비를 제공하면서 달의 지진 활동을 측정하기 위한 여러 선행 시도의 일부였습니다.이 임무를 맡은 세 명의 착륙선 모두 성공적으로 [2]목적지에 도착하지 못했습니다.이와는 별도로, Lamont-Doherty 지질 관측소의 연구 그룹은 측량 프로그램의 일부인 착륙선에서 비행할 수 있는 지진계를 개발했습니다.탑재 용량이 감소하고 승무원이 달에 착륙하는 것과 관련된 전달 가능한 지식을 제공하는 실험을 우선시하기로 한 NASA의 결정 때문에, 탐사선은 지진계를 [2]탑재하지 않았습니다.

기구

이 실험의 전력은 태양 전지 패널을 통해 EASEP에 의해 제공되었으며 실험의 작동은 달의 [2]날로 제한되었습니다.아폴로 달 표면 실험 패키지의 일부로 나중에 아폴로 임무에서 방사성 동위원소 열전 [2]발전기를 통해 이러한 패키지의 지진 실험에 전력이 공급되었습니다.

실험의 센서 시스템은 두 부분으로 구성되었습니다.

  • 수평 및 수직 [2]움직임을 포착하기 위한 직교 3축 배열의 저주파 지진계 3개
  • 수직 [2]운동만 측정한 단일 축 고주파 지진계 1개

구축 및 운영

PSEP는 1969년 [1]7월 21일 평온 기지의 아폴로 11호 달 모듈로부터 16.8 미터 (55 피트) 떨어진 곳에 설치되었습니다.지구상의 미션 제어 장치에서 기기의 레벨링 [1]및 보정 모터를 지시하기 위해 15개의 서로 다른 명령 세트를 실험 패키지로 보낼 수 있습니다.

기기 온도가 최대 190°F(88°C)에 도달하여 예상되는 최대 140°F(60°C)보다 50°F(28°C) 높습니다.예상보다 높은 온도로 인해 저주파 지진계에 간헐적인 과도 신호가 발생하는 등의 사소한 영향이 발생했지만 계측기 [1]성능에는 큰 영향을 미치지 않았습니다.저주파 지진계가 지난 이틀 동안 작동 범위를 벗어나 패키지가 [1]명령을 수신할 수 없기 때문에 재보정할 수 없습니다.

지진계는 특히 달 모듈에서 발생하는 지진 소음의 양에 영향을 받았습니다.이 지진 소음은 환기, 유체 순환 및 온도 변화에 대한 달 모듈의 반응의 결과입니다.미래의 임무는 [1]달 모듈로부터 가능한 한 멀리 떨어진 곳에 지진계를 배치하는 것을 추구할 것입니다.

측정 및 과학

달의 배경 지진 수치는 매우 낮은 것으로 밝혀졌는데, 이는 그 당시 지구상에 알려진 어떤 기구에 의해 측정된 것보다 훨씬 낮은 것입니다.일주 주기로 인한 열 변동이 크지만 배경 소음이 높지는 않습니다.다른 가설은 달이 높은 배경 소음을 초래하는 유성체 충돌의 지속적인 수준을 가질 것이라고 제안했지만, 이것은 비슷하게 [3]반증되었습니다.이러한 관측으로 인한 가장 중요한 가설은 달이 [4]지구의 지각에서 관찰된 중요한 구조적 과정이 없다는 것입니다.

계측기 패키지에서 7가지 유형의 신호가 식별되었습니다.L-이벤트는 가정된 달 표면 기원을 가진 유일한 신호 분류였으며, 주요 특성은 긴 지속 시간(<1시간)과 긴급 시작으로 설명되었습니다.이러한 이벤트는 신호를 생성하여 최대치까지 천천히 축적한 다음 백그라운드 레벨로 서서히 사라집니다.장주기 지진계와 단주기 지진계 모두에 의해 감지되어 그 특성과 발생에 큰 변동성이 있었습니다.이러한 유형의 신호는 아폴로 11호의 임무 동안 [2]하루 평균 4번씩 83번 감지되었습니다.이러한 신호의 기원은 유성체 충돌 또는 얕은 달의 지진으로 제안되었으며 주파수는 이전에 [3][5]예측된 것과 일치했습니다.I-이벤트 및 X-이벤트는 열팽창으로 인한 차량 내 스트레스 완화 또는 달 모듈 또는 실험 [1][3]패키지에 영향을 미치는 마이크로메토로이드의 결과로 제안되었습니다.

A-이벤트는 원래 인위적인 것이었습니다.아폴로 11호 우주비행사들이 달에 있는 동안, PSEP는 주로 짧은 주기/고주파 수직 지진계를 통해 그들의 활동과 관련된 많은 지진 신호를 감지했습니다.여기에는 우주비행사들이 달 표면에 발을 떨어뜨리거나 닐 암스트롱이 달 모듈의 [3]사다리를 오를 때를 포함하여 달 모듈과 직접 신체적으로 접촉했을 때가 포함됩니다.많은 유형 A 신호의 지배적인 주파수는 아마도 Lunar [1]모듈의 공진에 의해 발생했을 것입니다.소모품이거나 단순히 귀환 여행에 필요하지 않은 물품들은 달 모듈에서 쓰레기로 배출되어 착륙선과 [6][7][8]PSEP에 근접한 최초의 달 "토스 존"을 형성했습니다.팔걸이 및 휴대용 생명 유지 시스템과 같은 일부 품목은 달 표면에 충돌할 때 [1]계측기에 의해 감지된 지진 신호를 생성했습니다.

B-이벤트는 차량과 휴대용 생명 유지 시스템을 통해 가스 또는 액체의 순환으로 인해 발생하는 달 모듈 자체에서 발생하는 것으로 가정되었습니다.이러한 신호는 달 모듈이 표면에 있는 동안 우세한 주파수가 증가했으며, 이는 임무 [1]기간 동안 소모품을 사용했기 때문인 것으로 추정됩니다.M-이벤트는 진폭이 크지만 스펙트럼이 B-이벤트와 유사하며 달 [1]모듈에서 유사한 기원을 공유할 수 있습니다.T-이벤트는 식별할 [1]수 있는 출처가 없습니다.

계측기 고장

실험 패키지가 지구로부터 명령을 수신하고 실행하는 데 실패한 1969년 [1]8월 27일에 실험이 종료되었습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n "Apollo 11: Preliminary Science Report. NASA SP-214" (PDF). NASA Special Publication. 214. January 1, 1969. Bibcode:1969NASSP.214...... Archived (PDF) from the original on April 4, 2023. Retrieved April 17, 2023.
  2. ^ a b c d e f g Latham, G; Ewing, M; Press, F; Sutton, G (1969). "The Apollo Passive Seismic Experiment". Science. 165 (3890): 241–250. Bibcode:1969Sci...165..241L. doi:10.1126/science.165.3890.241. hdl:2060/19790013804. PMID 17814819. Archived from the original on April 16, 2023. Retrieved April 16, 2023.
  3. ^ a b c d Latham, Gary V.; Ewing, Maurice; Press, Frank; Sutton, George; Dorman, James; Nakamura, Yosio; Toksöz, Nafi; Wiggins, Ralph; Derr, John; Duennebier, Frederick (January 30, 1970). "Passive Seismic Experiment". Science. 167 (3918): 455–457. Bibcode:1970Sci...167..455L. doi:10.1126/science.167.3918.455. ISSN 0036-8075. PMID 17781450. S2CID 39004597. Archived from the original on April 17, 2023. Retrieved April 17, 2023.
  4. ^ Latham, L; Ewing, M; Press, F; Sutton, G; Dorman, J; Nakamura, Y; Toksov, N; Wiggins, R; Derr, J; Duennebier, F (1970). "Apollo 11 passive seismic experiment". Geochimica et Cosmochimica Acta Supplement. 1: 2309–2320. Bibcode:1970GeCAS...1.2309L. Archived from the original on April 17, 2023. Retrieved April 17, 2023.
  5. ^ McGarr, A; Latham, G. V.; Gault, D. E. (1969). "Meteoroid impacts as sources of seismicity on the Moon". Journal of Geophysical Research. 74 (25): 5981–5994. Bibcode:1969JGR....74.5981M. doi:10.1029/JB074i025p05981. S2CID 129790741. Archived from the original on April 17, 2023. Retrieved April 17, 2023.
  6. ^ Gorman, Alice (2016). "Culture on the Moon: Bodies in Time and Space". Archaeologies. 12 (1): 110–128. doi:10.1007/s11759-015-9286-7. ISSN 1555-8622. S2CID 255375499.
  7. ^ Smith, Kiona N. "The Apollo 11 astronauts left a lot of junk on the Moon". Forbes. Archived from the original on April 18, 2023. Retrieved May 21, 2023.
  8. ^ Garber, Megan (December 19, 2012). "The trash we've left on the Moon". The Atlantic. Archived from the original on April 9, 2022. Retrieved May 21, 2023.