Surveyor 1 fue el primer módulo de aterrizaje suave lunar del programa Surveyor sin tripulación de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA, Estados Unidos ). Este módulo de aterrizaje suave lunar recopiló datos sobre la superficie lunar que serían necesarios para los alunizajes tripulados del Apolo que comenzaron en 1969. El exitoso aterrizaje suave de Surveyor 1 en el Océano de las Tormentas fue el primero de una sonda espacial estadounidense en un cuerpo extraterrestre , [3] ocurriendo en el primer intento y solo cuatro meses después del primer alunizaje suave de la sonda Luna 9 de la Unión Soviética .
El Surveyor 1 fue lanzado el 30 de mayo de 1966 desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Cabo Cañaveral, Florida , y aterrizó en la Luna el 2 de junio de 1966. El Surveyor 1 transmitió 11.237 fotografías fijas de la superficie lunar a la Tierra utilizando una cámara de televisión y un sofisticado sistema de radiotelemetría .
El programa Surveyor fue administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro , en el condado de Los Ángeles, California , y la sonda espacial Surveyor fue construida por la Hughes Aircraft Company en El Segundo, California .
La serie de sondas espaciales Surveyor fue diseñada para llevar a cabo los primeros aterrizajes suaves en la Luna por parte de una nave espacial estadounidense . La Surveyor 1 no llevaba instrumentación específica para experimentos científicos, pero su cámara de televisión recopiló una cantidad considerable de datos científicos que luego regresó a la Tierra a través de la Red del Espacio Profundo entre 1966 y 1967. Estas naves espaciales llevaban dos cámaras de televisión: una para su aproximación, que no se utilizó en este caso, y otra para tomar fotografías de la superficie lunar. Más de 100 sensores de ingeniería estaban a bordo de cada Surveyor. Sus sistemas de televisión transmitían imágenes de la plataforma de la nave espacial y del terreno lunar circundante y los materiales de la superficie. Estas naves espaciales también adquirieron datos sobre la reflectividad del radar de la superficie lunar, la resistencia de carga de la superficie lunar y las temperaturas para su uso en el análisis de las temperaturas de la superficie lunar. (Las sondas espaciales Surveyor posteriores, comenzando con Surveyor 3 , llevaban instrumentos científicos para medir la composición y las propiedades mecánicas del "suelo" lunar).
El Surveyor 1 fue lanzado el 30 de mayo de 1966 y enviado directamente a una trayectoria hacia la Luna sin ninguna órbita de estacionamiento . Sus retrocohetes se apagaron a una altura de aproximadamente 3,4 metros sobre la superficie lunar. El Surveyor 1 cayó libremente a la superficie desde esta altura y aterrizó en la superficie lunar el 2 de junio de 1966, en el Oceanus Procellarum . Esta ubicación estaba en 2°28′26″S 43°20′20″O / 2.474, -43.339 . [2] Esto está dentro de la parte noreste del gran cráter llamado Flamsteed P (o el Anillo Flamsteed ). Flamsteed en sí se encuentra dentro de Flamsteed P en el lado sur.
La duración del vuelo espacial de la Surveyor 1 fue de aproximadamente 63 horas y 30 minutos. El peso de lanzamiento de la Surveyor 1 fue de aproximadamente 995,2 kilogramos (2194 libras), y su peso de aterrizaje (menos el combustible de maniobra gastado, su retrocohete de combustible sólido (que había sido desechado) y su sistema de altímetro de radar ) fue de aproximadamente 294,3 kilogramos (649 libras).
La Surveyor 1 transmitió datos de vídeo desde la Luna poco después de su aterrizaje hasta el 14 de julio de 1966, pero con un período sin operaciones durante las dos semanas que duró la noche lunar del 14 de junio al 7 de julio de 1966. Como la Luna siempre presenta la misma cara a la Tierra, las comunicaciones por radio "en línea de visión" con la Surveyor 1 solo requerían cambios en las estaciones terrestres a medida que la Tierra rotaba. Sin embargo, como funcionaba con energía solar, la Surveyor 1 no tenía electricidad con la que funcionar durante las dos semanas de la noche lunar.
El retorno de información de ingeniería (temperaturas, etc.) desde la Surveyor 1 continuó hasta el 7 de enero de 1967, con varias interrupciones durante las noches lunares.
El aterrizaje del Surveyor 1 fue transmitido en vivo por algunas cadenas de televisión, y el éxito del primer aterrizaje del Surveyor fue considerado sorprendente, especialmente después del fracaso de varias naves espaciales Ranger en ruta a la Luna. Justin Rennilson, ex miembro del Laboratorio de Propulsión a Chorro , declaró: "Calculamos que la probabilidad de éxito era de alrededor del 10 al 15 por ciento". Entre cientos de otros desafíos, un enlace de comunicación ininterrumpido para la navegación y el control fue fundamental para el éxito. [4]
La cámara de televisión constaba de un tubo vidicón , un objetivo zoom operado en cada extremo de su rango, lo que daba como resultado longitudes focales de 25 y 100 milímetros, lo que daba como resultado campos de visión ópticos de 25,3 o 6,43 grados, un obturador, filtros ópticos transparente, naranja, verde y azul, [5] y un sistema de iris montado a lo largo de un eje inclinado aproximadamente 16 grados desde el eje central del Surveyor 1. La cámara estaba montada debajo de un espejo que podía moverse en acimut y elevación. La rotación del espejo en la dirección del acimut, al tiempo que proporcionaba capacidad de cobertura del acimut, daba como resultado una rotación de la imagen proporcional a la posición angular del acimut del espejo. Esto se debe a que el plano de la imagen y la trama de escaneo del vidicón son estacionarios con respecto al eje del acimut del espejo. El mecanismo de accionamiento del espejo, que constaba de motores paso a paso, proporcionaba un tamaño de paso de 2,48° ±0,1° en elevación y 3,0° ±0,1° en acimut. Esta referencia de pasos calibrada permitió la creación de grandes mosaicos compuestos de la superficie lunar y el uso de la lectura de datos del iris y la posición del enfoque de la lente permitió algunas mediciones fotogramétricas de varias características lunares. [6] El funcionamiento de la cámara de televisión dependía de la recepción de los comandos de radio adecuados desde la Tierra. Se obtuvo una cobertura cuadro por cuadro de la superficie lunar en 360 grados en acimut y desde +40 grados por encima del plano normal al eje de la cámara hasta -65 grados por debajo de este plano. Se utilizaron modos de operación de 600 líneas y 200 líneas. El modo de 200 líneas transmitió sobre una antena omnidireccional para las primeras 14 fotos y escaneó un cuadro cada 61,8 segundos. Las transmisiones restantes fueron de imágenes de 600 líneas sobre una antena direccional, y cada cuadro se escaneó cada 3,6 segundos. Cada imagen de 200 líneas requirió 20 segundos para una transmisión de video completa y utilizó un ancho de banda de radio de aproximadamente 1,2 kilohercios .
Cada imagen de 600 líneas requería aproximadamente un segundo para ser leída desde el tubo vidicón, y requerían un ancho de banda de radio de aproximadamente 220 kilohercios. Las transmisiones de datos se convertían en una señal de TV estándar tanto para circuito cerrado de TV como para TV abierta . Las imágenes de televisión se mostraban en la Tierra en un monitor de escaneo lento recubierto con un fósforo de larga persistencia. La persistencia se seleccionaba para que coincidiera óptimamente con la velocidad máxima de cuadros nominal. Se recibía un cuadro de identificación de TV por cada cuadro de TV entrante, y se mostraba en tiempo real a una velocidad compatible con la imagen entrante. Estos datos se grababan en una grabadora de cinta magnética de video. La cámara de TV de Surveyor 1 tomó más de 10.000 fotografías antes de la puesta de sol lunar del 14 de junio de 1966. En estas imágenes se incluyeron panoramas de gran angular y ángulo estrecho, estudios de alcance de enfoque, estudios fotométricos, estudios de áreas especiales y fotografía celestial. El Surveyor 1 respondió a las órdenes de activar la cámara el 7 de julio y para el 14 de julio de 1966 había devuelto casi 1.000 fotografías más.
Se instalaron extensómetros en cada amortiguador de las patas para registrar las fuerzas axiales máximas en el impacto de aterrizaje de la nave espacial. Fueron diseñados para soportar una fuerza de aproximadamente 800 kgf (7,8 kN).
El 6 de enero de 1967, la Surveyor 1 fue reactivada durante 12 horas. La nave espacial envió datos sobre el movimiento de la Luna, que se usarían para refinar el mapa de su trayectoria orbital alrededor de la Tierra, así como para determinar mejor la distancia entre los dos mundos. [7]
