Surveyor 3 es el tercer módulo de aterrizaje del programa estadounidense Surveyor no tripulado enviado para explorar la superficie de la Luna en 1967 y el segundo en aterrizar con éxito. Fue la primera misión en llevar una pala de muestreo de la superficie del suelo.
La Surveyor 3 fue visitada por los astronautas del Apolo 12, Pete Conrad y Alan Bean , en noviembre de 1969, y sigue siendo la única sonda visitada por humanos en otro mundo . Los astronautas del Apolo 12 extirparon varios componentes del Surveyor 3, incluida la cámara de televisión, y los devolvieron a la Tierra para su estudio.
Lanzado el 17 de abril de 1967, Surveyor 3 aterrizó el 20 de abril de 1967 en la porción Mare Cognitum del Oceanus Procellarum (S3° 01' 41.43" W23° 27' 29.55"), en un pequeño cráter que posteriormente fue nombrado 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 el Surveyor 3 aterrizaba en el cráter [3] [4], rocas altamente reflectantes confundieron el radar de descenso lunar de la nave espacial . Los motores no se apagaron a 4,3 metros (14 pies) de altitud como estaba previsto en los planes de la misión, y este retraso provocó que el módulo de aterrizaje rebotara en la superficie lunar dos veces. [5] Su primer rebote alcanzó una altitud de unos 35 pies (11 metros). El segundo rebote alcanzó una altura de unos 3,4 metros (11 pies). En el tercer impacto con la superficie, desde una 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, el Surveyor 3 se dispuso a realizar un aterrizaje suave como estaba previsto. .
Esta misión Surveyor fue la primera que llevó una pala de muestreo 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 trincheras en el suelo lunar. Estas trincheras tenían hasta 17,8 centímetros (7 pulgadas) de profundidad. Se colocaron muestras de suelo de las trincheras frente a las cámaras de televisión del Surveyor para ser fotografiadas y las imágenes transmitidas por radio a la Tierra. Cuando llegó la primera noche lunar el 3 de mayo de 1967, el Surveyor 3 se cerró porque sus paneles solares ya no producían electricidad. En el siguiente amanecer lunar (después de 14 días terrestres, o unas 336 horas), el Surveyor 3 no pudo reactivarse debido a las temperaturas extremadamente frías que había experimentado. Esto contrasta con el Surveyor 1 , que pudo reactivarse dos veces después de las noches lunares, pero nunca más. [6]
El Surveyor 3 se hizo famoso después de que la tripulación del Apolo 12 lo utilizara como lugar de aterrizaje. Al aterrizar a poca distancia el 19 de noviembre de 1969, los astronautas tomaron varias fotografías de la sonda y sacaron una pala del muestreador de superficie de mecánica del suelo de la sonda, una sección de tubo de aluminio sin pintar de un puntal que soporta el altímetro del radar del Surveyor y el sensor de velocidad Doppler. otra sección de tubo de aluminio recubierta con pintura blanca inorgánica y un segmento de cable de televisión envuelto en película plástica aluminizada y la cámara de televisión del Surveyor 3 que fueron devueltos a la Tierra. [7] Surveyor 3 es la única sonda visitada por humanos en otro mundo .
La cámara de televisión del Surveyor 3 constaba de un tubo vidicon , dos lentes de distancia focal de 25 y 100 milímetros, obturadores , filtros ópticos transparentes, rojos, verdes y azules , [8] y un iris montado a lo largo de un eje inclinado unos 16 grados con respecto al centro. Eje de la nave espacial. La cámara de televisión estaba montada debajo de un espejo que podía moverse en azimut (horizontalmente) y elevación (verticalmente). El funcionamiento de la cámara dependía completamente de la recepción de las órdenes adecuadas desde la Tierra. La cobertura cuadro por cuadro de la superficie lunar se obtuvo en los 360 grados completos en azimut, 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 operación de cámara de TV de 600 y 200 líneas. El modo de 200 líneas se transmitía a través de una antena omnidireccional y escaneaba un cuadro cada 61,8 segundos. Una transmisión de vídeo completa de cada imagen de 200 líneas requirió 20 segundos y utilizó un ancho de banda de 1,2 kHz. Las imágenes de 600 líneas se transmitieron a través de una antena direccional . Estas imágenes se escanearon una vez cada 3,6 segundos. Cada imagen de 600 líneas requirió un segundo nominal para ser leída del vidicon de imagen, y su transmisión requirió un ancho de banda de 220 kHz, utilizando transmisión de imágenes digitales. Las fotografías de televisión se mostraron en la Tierra en un monitor de televisión de barrido lento recubierto con un fósforo de larga persistencia . Su persistencia había sido seleccionada para que coincidiera con la velocidad de fotogramas máxima nominal . Se recibió un cuadro de identificación de TV por cada foto de TV entrante y la imagen se mostró en tiempo real a una velocidad compatible con la de la imagen entrante. Estos datos se registraron en una grabadora de vídeo de cinta magnética. La cámara produjo 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 realizado por la Tierra el 24 de abril . [9]
El módulo lunar Apolo 12 aterrizó cerca del Surveyor 3 el 19 de noviembre de 1969. Los astronautas Conrad y Bean examinaron la nave espacial y trajeron a la Tierra unos 10 kilogramos (22 libras) de partes del Surveyor, incluida su cámara de televisión, que es ahora en exhibición permanente en el Museo Nacional del Aire y el Espacio en Washington, DC
El muestreador de superficie de mecánica del suelo fue diseñado para excavar, raspar y hacer zanjas en la superficie lunar y para transportar material de la superficie lunar mientras se fotografía 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 constaba de un recipiente, una cuchilla afilada y un motor eléctrico para abrir y cerrar el recipiente. Se colocó una pequeña plataforma para los pies en la puerta de la pala para presentar una superficie plana a la superficie lunar. La pala era capaz de contener una cantidad máxima de aproximadamente 32 mm de diámetro de material lunar sólido y un máximo de 100 cm 3 de material granular. La pala estaba montada en un brazo de pantógrafo que podía extenderse aproximadamente 1,5 mo retraerse cerca del motor de la nave espacial. El brazo también podría 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 de la gravedad y un resorte. El muestreador de superficie realizó siete pruebas de rodamientos, cuatro pruebas de zanjas y 13 pruebas de impacto. El tiempo total de operación 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, las estimaciones eran posibles. La pequeña constante elástica del resorte de torsión impidió la determinación de la densidad a partir de las pruebas de impacto. En las pruebas de apoyo se obtuvieron penetraciones de 38 a 50 mm y durante las operaciones de zanjeo se alcanzó una profundidad de 175 mm. El diseño del mecanismo y su auxiliar electrónico era más que adecuado para las operaciones en la superficie lunar. [ cita requerida ] La primicia también fue devuelta a la Tierra por los astronautas del Apolo 12 y actualmente está en exhibición en el JPL .
El lugar de aterrizaje del Surveyor 3 fue posteriormente seleccionado también como objetivo de aterrizaje para el módulo lunar de la misión lunar tripulada Apolo 12 en 1969. Varios componentes del módulo de aterrizaje Surveyor 3 fueron recolectados y devueltos a la Tierra para estudiar los efectos de la exposición a largo plazo. del duro entorno lunar sobre objetos y materiales fabricados por el hombre. Aunque las sondas espaciales han regresado a la Tierra en las décadas posteriores al Apolo 12, esta sigue siendo la única ocasión en la que los humanos han visitado una sonda que había sido enviada fuera del mundo.
Se afirma ampliamente que un tipo común de bacteria , Streptococcus mitis , contaminó accidentalmente la cámara del Surveyor antes del lanzamiento, y que la bacteria sobrevivió latente en el duro ambiente lunar durante dos años y medio, para supuestamente ser detectada cuando el Apolo 12 trajo la cámara del Surveyor de regreso a la Tierra. [10] Esta afirmación ha sido citada por algunos como dar credibilidad a la idea de panspermia interplanetaria , pero lo más importante es que llevó a la NASA a adoptar procedimientos abióticos estrictos para las sondas espaciales para evitar la contaminación del planeta Marte y otros cuerpos astronómicos que se sospecha de tener condiciones posiblemente adecuadas para la vida. Lo más dramático fue que la sonda espacial Galileo fue destruida deliberadamente al final de su misión estrellándola contra Júpiter , para evitar la posibilidad de contaminar la luna joviana Europa con bacterias de la Tierra. La sonda Cassini también impactó contra Saturno al final de su misión en 2017.
Sin embargo, investigadores independientes han cuestionado la afirmación de que haya bacterias sobrevivientes en el Surveyor 3 en la Luna. Existe la posibilidad de que la contaminación haya sido causada por el uso de un recipiente no hermético [11] o cuando las muestras se tomaron en la sala limpia después del Apolo 12. [11] [12]
En 2009, el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) fotografió con cierto detalle el lugar de aterrizaje del Surveyor 3, en el que también se podían ver las huellas de los astronautas circundantes. [13] En 2011, el LRO regresó al lugar de aterrizaje a menor altitud para tomar fotografías de mayor resolución. [14]
