El Experimento Sísmico Pasivo (PSE) del Apolo 12 fue colocado en la superficie lunar por la misión Apolo 12 como parte del Paquete de Experimentos de Superficie Lunar Apolo (ALSEP). El PSE fue diseñado para detectar vibraciones e inclinación de la superficie lunar y medir cambios en la gravedad en la ubicación del instrumento. Las vibraciones se deben a fuentes sísmicas internas ( terremotos lunares ) y externas ( meteoritos e impactos de las etapas de ascenso S-IVB y LM gastadas ). El objetivo principal del experimento era utilizar estos datos para determinar la estructura interna, el estado físico y la actividad tectónica de la Luna. Los objetivos secundarios eran determinar el número y la masa de los meteoroides que chocan contra la Luna y registrar las deformaciones de las mareas en la superficie lunar.
La unidad PSE estaba construida principalmente de berilio y tenía una masa de 11,5 kg, incluido el módulo electrónico y el aislamiento térmico. Estaba alojado en un recinto en forma de tambor de 23 cm de diámetro y 29 cm de altura. El recinto era redondeado en la parte inferior y descansaba sobre un taburete nivelador. El PSE constaba de dos subsistemas principales, una unidad de sensor y un módulo electrónico. La unidad de sensor contenía tres sismómetros de período largo (LP) alineados ortogonalmente en un conjunto triaxial para medir una componente vertical y dos horizontales del movimiento de la superficie. Los sismómetros de componente horizontal eran muy sensibles a la inclinación y se nivelaban con gran precisión mediante un cardán motorizado de dos ejes operado por comando desde tierra. Un tercer motor ajustó el sismómetro de componente vertical en dirección vertical. Un cuarto sismómetro de período corto (SP) con un período resonante de 1 segundo midió el movimiento vertical con una sensibilidad máxima de 8 Hz y un rango de respuesta de 0,05 a 20 Hz. El resto del paquete del experimento estaba compuesto por una cubierta térmica y un calentador de 2,5 W para control térmico. La cubierta térmica era de mylar aluminizado que cubría el instrumento y el suelo que rodeaba la base hasta unos 75 cm radialmente. Se montaron un gnomon y un sensor de nivel en la parte superior central de la cubierta. El consumo total de energía varió de 4,3 a 7,4 W.
Los sismómetros consistían en una masa inercial sobre un brazo sensor suspendido por resortes y bisagras, una placa de condensador y un imán amortiguador. Los sismómetros LP podrían funcionar en modo de respuesta plana y en modo de respuesta máxima. En el modo de respuesta plana, los sismómetros LP tuvieron un período natural de 15 s. En el modo de respuesta máxima, actuaron como péndulos subamortiguados con un período natural de 2,2 s. La sensibilidad al movimiento del suelo alcanzó un pico brusco a 0,45 Hz en el modo de respuesta máxima con un rango de frecuencia útil de 0,004 a 2 Hz. La sensibilidad máxima se mejoró en un factor de 5,6 en el modo de respuesta máxima, pero se redujo la sensibilidad a las señales de baja frecuencia. Todos los sismómetros pueden detectar movimientos del suelo de hasta 0,3 nm. En frecuencias de marea, la aceleración gravitacional se midió monitoreando la corriente de retroalimentación utilizada para centrar la masa del sismómetro. La sensibilidad de los instrumentos fue de 0,008 mgal . Los impactos en la superficie lunar de las etapas de ascenso S-IVB y LM gastadas se utilizaron como fuentes de calibración externas para los sismómetros. La masa y velocidad conocidas de estas etapas en el impacto en la superficie y las coordenadas del punto de impacto lunar permitieron calcular la energía generada en el impacto y el punto de aplicación de energía. (Las características de calibración se determinaron midiendo la respuesta del sismómetro a estas fuentes de energía).
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Los sismómetros se desplegaron el 19 de noviembre de 1969 y operaron con ganancia reducida mientras los astronautas estaban en la superficie lunar y pasaron a la sensibilidad máxima durante la mayor parte del tiempo posterior. La estación central de ALSEP estaba ubicada en 3°00′34″S 23°25′29″W / 3.0094°S 23.4246°W / -3.0094; -23.4246 (ALSEP del Apolo 12) . El experimento sísmico pasivo se realizó a 3 metros al este de la estación central. El sismómetro SP mostró una sensibilidad reducida en niveles de señal bajos después del despliegue. Se observaron perturbaciones sísmicas durante todo el día lunar, pero particularmente cerca del amanecer y el atardecer; se creía que se debían a la expansión y contracción de la cubierta de mylar y/o el cable a la estación central.
Una vez que los astronautas regresaron al CSM, la etapa de ascenso del LM se soltó y chocó con la Luna. El LM golpeó la superficie lunar a 6.048 km/h y creó un cráter de aproximadamente 9 metros de ancho. Las ondas de choque del impacto sorprendieron a los científicos: la Luna vibró durante más de 55 minutos. Los sismómetros también registraron señales totalmente diferentes a todas las recibidas antes, comenzando con pequeñas ondas que ganaron tamaño hasta un pico que persistió durante mucho tiempo. Se informó que incluso después de una hora, las más pequeñas reverberaciones aún no habían cesado.
El Apollo 13 S-IVB con su unidad de instrumentos fue guiado para estrellarse contra la superficie lunar el 14 de abril de 1970, proporcionando una señal al PSE.
El funcionamiento fue normal con algunos incidentes menores a lo largo de los años hasta que se ordenó al PSE que se pusiera en espera el 30 de septiembre de 1977 como parte del cierre de la estación ALSEP.
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