Surveyor 1 fue el primer módulo de aterrizaje suave lunar del programa Surveyor no tripulado 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 aterrizaje suave exitoso del Surveyor 1 en el Océano de Tormentas fue el primero de una sonda espacial estadounidense en cualquier cuerpo extraterrestre. , [3] ocurrió en el primer intento y sólo 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 de la superficie lunar a la Tierra utilizando un cámara de televisión y un sofisticado sistema de radio - telemetría .
El programa Surveyor fue gestionado por el Jet Propulsion Laboratory , en el condado de Los Ángeles, California , y la sonda espacial Surveyor fue construida por Hughes Aircraft Company en El Segundo, California .
La serie de sondas espaciales Surveyor fue diseñada para realizar los primeros aterrizajes suaves en la Luna por parte de cualquier nave espacial estadounidense . El Surveyor 1 no llevaba instrumentos específicos para experimentos científicos, pero su cámara de televisión recopiló considerables datos científicos que luego regresaron 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 en este caso no se utilizó y era para tomar fotografías de la superficie lunar. A bordo de cada Surveyor había más de 100 sensores de ingeniería. Sus sistemas de televisión transmitieron imágenes de la plataforma de la nave espacial y del terreno y materiales de la superficie lunar circundante. Estas naves espaciales también adquirieron datos sobre la reflectividad del radar de la superficie lunar, la resistencia a la 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 en una trayectoria hacia la Luna sin ninguna órbita de estacionamiento . Sus retrocohetes fueron apagados a una altura de unos 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″W / 2.474°S 43.339°W / -2.474; -43.339 . [2] Esto se encuentra dentro de la porción noreste del gran cráter llamado Flamsteed P (o el Anillo Flamsteed ). El propio Flamsteed se encuentra dentro de Flamsteed P en el lado sur.
La duración del vuelo espacial del Surveyor 1 fue de unas 63 horas y 30 minutos. El peso de lanzamiento lunar del Surveyor 1 fue de aproximadamente 995,2 kilogramos (2194 lb), y su peso de aterrizaje (menos el propulsor 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 lb). .
Surveyor 1 transmitió datos de video desde la Luna comenzando poco después de su aterrizaje hasta el 14 de julio de 1966, pero con un período sin operaciones durante la noche lunar de dos semanas de duración del 14 de junio de 1966 al 7 de julio de 1966. Porque la Luna siempre presenta la misma cara a la Tierra, las comunicaciones por radio de "línea de visión" con el Surveyor 1 solo requerían cambios en las estaciones terrestres a medida que la Tierra giraba. Sin embargo, como funcionaba con energía solar, el Surveyor 1 no tenía electricidad para funcionar durante las dos semanas de las noches lunares.
La devolución de información de ingeniería (temperaturas, etc.) del Surveyor 1 continuó hasta el 7 de enero de 1967, con varias interrupciones durante las noches lunares.
El aterrizaje del Surveyor 1 se retransmitió en directo en algunas cadenas de televisión, y el éxito del primer aterrizaje del Surveyor se consideró sorprendente, especialmente después del fracaso de varias naves espaciales Ranger en su camino a la Luna. Justin Rennilson, ex miembro del Jet Propulsion Laboratory , afirmó: "Calculamos que la probabilidad de éxito rondaba entre el 10 y el 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 vidicon , una lente de zoom operada en cada extremo de su rango, lo que daba como resultado distancias focales de 25 milímetros y 100 milímetros, lo que daba como resultado campos de visión ópticos de 25,3 o 6,43 grados, un obturador, claro, naranja, verde. y filtros ópticos azules, [5] y un sistema de iris montado a lo largo de un eje inclinado aproximadamente 16 grados desde el eje central de Surveyor 1. La cámara estaba montada debajo de un espejo que podía moverse en azimut y elevación. La rotación del espejo en la dirección del azimut, al tiempo que proporciona capacidad de cobertura de azimut, da como resultado una rotación de la imagen proporcional a la posición angular del azimut del espejo. Esto se debe a que el plano de la imagen y la trama de escaneo del vidicon son estacionarios con respecto al eje azimutal del espejo. El mecanismo de accionamiento del espejo que consta de motores paso a paso proporcionó un tamaño de paso de 2,48° ±0,1° en elevación y 3,0° ±0,1° en acimut. Esta referencia escalonada calibrada permitió la creación de grandes mosaicos compuestos de la superficie lunar y el uso de la lectura de datos del iris y el posicionamiento 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. La cobertura fotograma a fotograma de la superficie lunar se obtuvo en 360 grados en azimut 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 y 200 líneas. El modo de 200 líneas transmitió a través de una antena omnidireccional las primeras 14 fotografías y escaneó un cuadro cada 61,8 segundos. Las transmisiones restantes fueron de imágenes de 600 líneas a través de una antena direccional, y cada cuadro se escaneó cada 3,6 segundos. Cada imagen de 200 líneas requería 20 segundos para una transmisión de vídeo completa y utilizaba un ancho de banda de radio de aproximadamente 1,2 kilohercios .
Cada imagen de 600 líneas requirió aproximadamente un segundo para ser leída desde el tubo vidicón, y requirieron un ancho de banda de radio de aproximadamente 220 kilohercios. Las transmisiones de datos se convirtieron en una señal de televisión estándar tanto para circuito cerrado de televisión como para televisión abierta . Las imágenes de televisión se mostraron en la Tierra en un monitor de barrido lento recubierto con un fósforo de larga persistencia. La persistencia se seleccionó para coincidir de manera óptima con la velocidad de fotogramas máxima nominal. Se recibió un cuadro de identificación de TV por cada cuadro de TV entrante y se mostró en tiempo real a una velocidad compatible con la imagen entrante. Estos datos se registraron en una grabadora de vídeo en cinta magnética. La cámara de televisión del 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 de ángulo estrecho, estudios de rango de enfoque, estudios fotométricos, estudios de áreas especiales y fotografías celestes. 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 montaron galgas extensométricas en cada amortiguador de pata para registrar las fuerzas axiales máximas en el impacto del aterrizaje de la nave espacial. Fueron diseñados para aceptar una fuerza de aproximadamente 800 kgf (7,8 kN).
El 6 de enero de 1967, el Surveyor 1 fue reactivado durante 12 horas. La nave espacial devolvió datos sobre el movimiento de la Luna, que se utilizarían para refinar el mapa de su trayectoria orbital alrededor de la Tierra, así como para determinar mejor la distancia entre los dos mundos. [7]
