Surveyor 3 es el tercer módulo de aterrizaje del programa estadounidense Surveyor, no tripulado , enviado a explorar la superficie de la Luna en 1967 y el segundo en aterrizar con éxito. Fue la primera misión que transportó una pala para tomar muestras de la superficie del suelo.
Los astronautas del Apolo 12, Pete Conrad y Alan Bean , visitaron la Surveyor 3 en noviembre de 1969 y sigue siendo la única sonda que ha sido visitada por humanos en otro mundo . Los astronautas del Apolo 12 extirparon varios componentes de la Surveyor 3, incluida la cámara de televisión, y los trajeron de regreso a la Tierra para su estudio.
Lanzada el 17 de abril de 1967, la sonda Surveyor 3 aterrizó el 20 de abril de 1967 en la parte Mare Cognitum del Oceanus Procellarum (S3° 01' 41.43" W23° 27' 29.55"), en un pequeño cráter que posteriormente recibió el nombre de Surveyor . Transmitió 6.315 imágenes de televisión a la Tierra, incluidas las primeras imágenes que mostraban cómo se veía el planeta Tierra desde la superficie de la Luna . [2]
Mientras la Surveyor 3 aterrizaba en el cráter [3] [4], unas rocas muy reflectantes confundieron al radar de descenso lunar de la nave espacial . Los motores no lograron apagarse a 14 pies (4,3 metros) de altitud como se exigía en los planes de la misión, y este retraso provocó que la sonda rebotara en la superficie lunar dos veces. [5] Su primer rebote alcanzó la altitud de unos 35 pies (11 metros). El segundo rebote alcanzó una altura de unos 11 pies (3,4 metros). En el tercer impacto con la superficie, desde la altitud inicial de 3 metros y una velocidad de cero, que estaba por debajo de la altitud planificada de 14 pies (4,3 metros), y descendiendo muy lentamente, la Surveyor 3 se asentó para realizar un aterrizaje suave como estaba previsto.
Esta misión Surveyor fue la primera que llevaba una pala para tomar muestras de la superficie del suelo, que se puede ver en su brazo extensible en las imágenes. Este mecanismo estaba montado en un brazo accionado por un motor eléctrico y se utilizó para cavar cuatro zanjas en el suelo lunar. Estas zanjas tenían hasta 7 pulgadas (17,8 centímetros) de profundidad. Las muestras de suelo de las zanjas se colocaron frente a las cámaras de televisión de Surveyor para ser fotografiadas y las imágenes se enviaron por radio a la Tierra. Cuando llegó la primera noche lunar el 3 de mayo de 1967, Surveyor 3 se apagó porque sus paneles solares ya no producían electricidad. En el siguiente amanecer lunar (después de 14 días terrestres, o aproximadamente 336 horas), Surveyor 3 no pudo reactivarse debido a las temperaturas extremadamente frías que había experimentado. Esto contrasta con Surveyor 1 , que pudo reactivarse dos veces después de las noches lunares, pero luego nunca más. [6]
La Surveyor 3 se hizo famosa después de que la tripulación del Apolo 12 la utilizara como lugar de aterrizaje. El 19 de noviembre de 1969, al aterrizar a poca distancia caminando, los astronautas tomaron varias fotografías de la sonda y retiraron una pala del muestreador de superficie de mecánica de suelos de la sonda, una sección de tubo de aluminio sin pintar de un puntal que sostenía el altímetro de radar y el sensor de velocidad Doppler de la Surveyor, otra sección de tubo de aluminio que estaba recubierta de pintura blanca inorgánica y un segmento de cable de televisión envuelto en película de plástico aluminizado y la cámara de televisión de la Surveyor 3, que fueron devueltos a la Tierra. [7] La Surveyor 3 es la única sonda visitada por humanos en otro mundo .
La cámara de televisión del Surveyor 3 estaba formada por un tubo vidicón , dos lentes de distancia focal de 25 y 100 milímetros, obturadores , filtros ópticos transparente, rojo, verde y azul [8] y un iris montado a lo largo de un eje inclinado unos 16 grados respecto del eje central de la nave espacial. La cámara de televisión estaba montada debajo de un espejo que podía moverse en acimut (horizontalmente) y elevación (verticalmente). El funcionamiento de la cámara dependía completamente de la recepción de los comandos adecuados desde la Tierra. Se obtuvo una cobertura fotograma a fotograma de la superficie lunar en los 360 grados completos en acimut, y desde +40 grados por encima del plano normal al eje Z de la cámara hasta -65 grados por debajo de este plano. Se utilizaron modos de funcionamiento de la cámara de televisión de 600 líneas y de 200 líneas. El modo de 200 líneas transmitía a través de una antena omnidireccional y escaneaba un fotograma cada 61,8 segundos. Una transmisión de vídeo completa de cada imagen de 200 líneas requería 20 segundos y utilizaba un ancho de banda de 1,2 kHz. Las imágenes de 600 líneas se transmitían a través de una antena direccional . Estas imágenes se escaneaban con una frecuencia de una vez cada 3,6 segundos. Cada imagen de 600 líneas requería un segundo nominal para ser leída desde el vidicón de imagen, y su transmisión requería un ancho de banda de 220 kHz, utilizando transmisión de imágenes digitales. Las fotos de televisión se mostraban en la Tierra en un monitor de televisión de exploración lenta que estaba recubierto con un fósforo de larga persistencia . Su persistencia se había seleccionado para que coincidiera con la velocidad máxima de cuadros nominal . Se recibía un cuadro de identificación de TV por cada foto de TV entrante, y la imagen se mostraba en tiempo real a una velocidad compatible con la de la imagen entrante. Estos datos se grababan en una grabadora de cinta magnética de vídeo. La cámara envió 6315 fotografías entre el 20 de abril y el 3 de mayo de 1967, incluidas vistas de la propia nave espacial, estudios lunares panorámicos, vistas de la excavadora mecánica de superficie en funcionamiento y de un eclipse de Sol del 24 de abril por la Tierra . [9]
El módulo lunar del Apolo 12 aterrizó cerca de la Surveyor 3 el 19 de noviembre de 1969. Los astronautas Conrad y Bean examinaron la nave espacial y trajeron a la Tierra alrededor de 10 kilogramos (22 libras) de partes de la Surveyor, incluida su cámara de televisión, que ahora está en exhibición permanente en el Museo Nacional del Aire y el Espacio en Washington, DC.
El muestreador de superficie de mecánica de suelos fue diseñado para excavar, raspar y hacer zanjas en la superficie lunar y transportar material de la superficie lunar mientras se lo fotografiaba para poder determinar las propiedades de la superficie lunar. El muestreador estaba montado debajo de la cámara de televisión y consistía principalmente en una pala de aproximadamente 120 mm de largo y 50 mm de ancho. La pala consistía en un recipiente, una cuchilla afilada y un motor eléctrico para abrir y cerrar el recipiente. Se adjuntó una pequeña plataforma a la puerta de la pala para presentar una superficie plana a la superficie lunar. La pala podía contener una cantidad máxima de aproximadamente 32 mm de diámetro de material lunar sólido y un máximo de 100 cm3 de material granular. La pala estaba montada en un brazo de pantógrafo que podía extenderse aproximadamente 1,5 m o retraerse cerca del motor de accionamiento de la nave espacial. El brazo también podía moverse desde un acimut de +40 a -72 grados o elevarse 130 mm mediante motores. También podría dejarse caer sobre la superficie lunar bajo la fuerza proporcionada por la gravedad y un resorte. El muestreador de superficie realizó siete pruebas de cojinetes, cuatro pruebas de zanja y 13 pruebas de impacto. El tiempo total de funcionamiento fue de 18 horas y 22 minutos en 10 ocasiones distintas. No se obtuvieron mediciones de las corrientes del motor y las fuerzas aplicadas a la superficie debido al estado de la telemetría de la nave espacial después del aterrizaje en la superficie lunar. Sin embargo, fue posible realizar estimaciones. La pequeña constante de resorte del resorte de torsión impidió la determinación de la densidad a partir de las pruebas de impacto. Se obtuvieron penetraciones de 38 a 50 mm a partir de las pruebas de cojinetes, y se alcanzó una profundidad de 175 mm durante las operaciones de excavación de zanjas. El diseño del mecanismo y su auxiliar electrónico fue más que adecuado para las operaciones en la superficie lunar. [ cita requerida ] La pala también fue devuelta a la Tierra por los astronautas del Apolo 12 y actualmente se exhibe en el JPL .
El lugar de aterrizaje de la Surveyor 3 fue seleccionado posteriormente como el objetivo de aterrizaje del módulo lunar de la misión tripulada Apolo 12 en 1969. Se recogieron varios componentes de la sonda Surveyor 3 y se devolvieron a la Tierra para estudiar los efectos de la exposición a largo plazo del duro entorno lunar sobre los objetos y materiales fabricados por el hombre. Aunque las sondas espaciales han regresado a la Tierra en las décadas transcurridas desde el Apolo 12, esta sigue siendo la única ocasión en la que los humanos han visitado una sonda que había sido enviada fuera del planeta. [10]
Se afirma ampliamente que un tipo común de bacteria , Streptococcus mitis , contaminó accidentalmente la cámara del Surveyor antes del lanzamiento, y que las bacterias sobrevivieron latentes en el duro entorno lunar durante dos años y medio, supuestamente para luego ser detectadas cuando el Apolo 12 trajo la cámara del Surveyor de regreso a la Tierra. [11] Algunos han citado esta afirmación como una forma de dar crédito a la idea de la panspermia interplanetaria , pero lo que es más importante, llevó a la NASA a adoptar estrictos procedimientos abióticos para las sondas espaciales para evitar la contaminación del planeta Marte y otros cuerpos astronómicos que se sospecha que tienen condiciones posiblemente adecuadas para la vida. Lo más dramático es que la sonda espacial Galileo fue destruida deliberadamente al final de su misión al estrellarla contra Júpiter , para evitar la posibilidad de contaminar la luna joviana Europa con bacterias de la Tierra. La sonda Cassini también impactó Saturno al final de su misión en 2017.
Sin embargo, investigadores independientes han cuestionado la afirmación de que las bacterias sobrevivieron en la Surveyor 3 en la Luna. Existe la posibilidad de que la contaminación haya sido causada por el uso de un recipiente no hermético [12] o cuando las muestras se tomaron en la sala limpia después del Apolo 12. [12] [13]
En 2009, el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) fotografió el lugar de aterrizaje del Surveyor 3 con cierto detalle, en el que también se podían ver huellas de los astronautas circundantes. [14] En 2011, el LRO regresó al lugar de aterrizaje a una altitud menor para tomar fotografías de mayor resolución. [15]
