El espectrómetro de viento solar fue un paquete científico que voló en las misiones Apolo 12 y Apolo 15 a la superficie de la Luna. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] El objetivo era caracterizar el viento solar cerca de la superficie lunar y explorar sus interacciones con el entorno lunar. El investigador principal de los experimentos fue el Dr. Conway W. Snyder del Laboratorio de Propulsión a Chorro .
Instrumento
El experimento del espectrómetro de viento solar (SWS) tenía como objetivo proporcionar la capacidad de "medir energías, densidades, ángulos de incidencia y variaciones temporales del plasma del viento solar que impacta la superficie de la Luna". [ 4 ] El instrumento del experimento consta de siete copas de Faraday , que miden la cantidad de partículas cargadas. [ 5 ] Una copa central apunta perpendicularmente a la superficie. Las otras seis copas están inclinadas a 30 grados con respecto a la superficie, ubicadas alrededor de la copa central en intervalos de 60 grados. Cada copa puede medir el flujo de electrones con carga negativa entrante y el flujo de partículas protón-alfa con carga positiva. El ángulo de la partícula entrante se midió utilizando las lecturas de todas las copas de Faraday. [ 6 ]
Debajo del instrumento se encontraba un paquete electrónico ubicado en un contenedor con control térmico activo. El paquete electrónico consta de circuitos de control de potencia, control de voltaje del sensor, circuitos de amperímetro y, finalmente, circuitos de acondicionamiento de señal/datos. [ 6 ] El control térmico se proporcionaba mediante tres radiadores, un parasol y aislamiento. [ 4 ]
Misiones
Apolo 12
El espectrómetro de viento solar del Apolo 12 fue desplegado por el astronauta Pete Conrad en la superficie de la Luna el 19 de noviembre de 1969. [ 6 ] Estaba ubicado en 3S, 23W. El instrumento, en su estado inicial, tenía cubiertas antipolvo sobre las entradas de la copa de Faraday. Durante la fase inicial de activación del experimento, con las cubiertas antipolvo colocadas, se recopilaron datos de referencia. [ 6 ] Una hora después de la salida de la etapa de ascenso del módulo lunar del Apolo 12 a las 15:25 del 20 de noviembre de 1969, se retiraron las cubiertas antipolvo y los sensores quedaron expuestos directamente al entorno lunar. [ 6 ]
Apolo 15
El espectrómetro de viento solar del Apolo 15 se desplegó en la superficie de la Luna el 31 de julio de 1971 y se encendió a las 19:37 UTC. [ 6 ] Estaba ubicado en 26°N, 4°E. En su estado inicial, el instrumento tenía cubiertas antipolvo sobre las entradas de la copa de Faraday. Durante la fase inicial de la activación del experimento, con las cubiertas antipolvo colocadas, se recopilaron datos de referencia. [ 6 ] Una hora después de la partida de la etapa de ascenso del módulo lunar del Apolo 15 el 2 de agosto de 1971, se retiraron las cubiertas antipolvo y los sensores quedaron expuestos directamente al entorno lunar. [ 6 ]
Ciencia
El análisis de los datos de los dos instrumentos reveló que el plasma solar encontrado cerca de la superficie del regolito lunar era muy similar al plasma solar medido por sondas a cierta distancia de la Luna. [ 2 ] También se encontró que no se detecta plasma en la sombra de la Luna durante la noche lunar. [ 2 ] El instrumento también pudo distinguir el plasma dentro del espacio interplanetario del que se encuentra en la magnetofunda terrestre . [ 6 ] El plasma de la magnetofunda exhibiría grandes y frecuentes cambios en la velocidad, la densidad y la velocidad del plasma. [ 3 ] Se observaron espectros altamente variables al amanecer lunar, posiblemente debido a interacciones con la superficie lunar. [ 2 ] [ 6 ]
Los datos del espectrómetro de viento solar que se analizaron después del aterrizaje del Apolo 14 confirmaron la presencia de una capa fotoeléctrica y de naturaleza similar a la encontrada por el Experimento de Entorno Lunar de Partículas Cargadas . [ 5 ]
El instrumento detectó una onda de choque de iones y gas neutro producida por el impacto de la etapa S-IVB del Apolo 13 en la superficie lunar. Se sugirió que el origen de esta onda de choque gaseosa podría ser la vaporización de 1100 kg de materiales plásticos contenidos en la etapa del cohete. Se estimó que la onda de choque recorrió 140 km a una velocidad de 2 km/s. [ 7 ]
Referencias
- ↑ Snyder, CW; Neugebauer, M.; Clay, DR; Goldstein, BE (1972-01-01). "Observaciones con los espectrómetros de viento solar de los ALSEP del Apolo-12 y el Apolo-15" . Resúmenes de la Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias . Vol. 3. Instituto de Ciencias Lunares y Planetarias. pág. 714. Bibcode : 1972LPI.....3..714S .
- 1 2 3 4 "Informe científico preliminar del Apolo 12" . history.nasa.gov . Consultado el 8 de diciembre de 2023 .
- 1 2 Hundhausen, AJ (1968-12-01). "Observaciones directas de partículas del viento solar" . Space Science Reviews . 8 (5): 690– 749. Bibcode : 1968SSRv....8..690H . doi : 10.1007/BF00175116 . ISSN 1572-9672 . S2CID 123607434 .
- 1 2 Murdock, CR (mayo de 1968). "Manual ALSEP para la tripulación de vuelo del Apolo 12" (PDF) .
- 1 2 Goldstein, Bruce E. (1974-01-01). "Observaciones de electrones en la superficie lunar" . Journal of Geophysical Research . 79 (1): 23– 35. Bibcode : 1974JGR....79...23G . doi : 10.1029/JA079i001p00023 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Clay, DR; Goldstein, BE; Neugebauer, M.; Snyder, CW (1972-01-01). "Experimento de espectrómetro de viento solar" . NASA. Centro de naves espaciales tripuladas Apollo 15 Informe científico preliminar 289 : 10. Bibcode : 1972NASSP.289...10C .
- ↑ Lindeman, RA; Vondrak, RR; Freeman, JW; Snyder, CW (1974-06-01). "La interacción entre una nube de gas neutro producida por un impacto y el viento solar en la superficie lunar" . Journal of Geophysical Research . 79 (16): 2287– 2296. Bibcode : 1974JGR....79.2287L . doi : 10.1029/JA079i016p02287 .
- Laboratorio de Propulsión a Chorro
- Apolo 12
- Apolo 15
- Espectrómetros
- Ciencia lunar
- Hardware del programa Apolo