Surveyor 5 es el quinto módulo de aterrizaje lunar del programa estadounidense Surveyor sin tripulación enviado a explorar la superficie de la Luna . Surveyor 5 aterrizó en el Mare Tranquillitatis en 1967. Se transmitieron a la Tierra un total de 19.118 imágenes. [3]
La misión sufrió una fuga de helio en el sistema que presurizó los motores Vernier de combustible líquido , lo que podría haber provocado una avería. Una secuencia de aterrizaje improvisada que puso en marcha el retrocohete a tan solo 42 km por encima de la Luna (aproximadamente la mitad de la altura habitual) permitió que los motores Vernier hicieran descender la nave en 106 segundos desde una altura de tan solo 1340 m (aproximadamente el 10% de la altura habitual). Esto hizo descender la nave con una presión de helio al borde de lo que habría apagado los motores por falta de presión. [4]
Sin embargo, el aterrizaje fue un éxito y se recibieron datos durante dos semanas después del aterrizaje. Se utilizó un laboratorio de análisis químico en miniatura que utiliza un dispositivo de retrodispersión de partículas alfa para determinar que el suelo de la superficie lunar estaba compuesto de roca basáltica . Un instrumento similar, el APXS , se utilizó a bordo de varias misiones a Marte.
Surveyor 5 fue la tercera nave espacial de la serie Surveyor que logró un aterrizaje suave exitoso en la Luna. La nave espacial tenía una estructura triangular básica de tubos de aluminio que proporcionaban superficies de montaje para equipos científicos y de ingeniería. Los objetivos eran obtener imágenes de televisión de la superficie lunar después del aterrizaje, realizar un experimento de erosión con motor Vernier, determinar la abundancia relativa de los elementos químicos en el suelo lunar, obtener datos de dinámica de aterrizaje y obtener datos de reflectividad térmica y de radar.
La instrumentación de esta nave espacial era similar a la de las Surveyors anteriores e incluía patas de aterrizaje, un sistema de propulsión Vernier y numerosos sensores de ingeniería. Se instaló un instrumento de dispersión alfa en lugar del muestreador de superficie, y se incluyó un pequeño imán de barra unido a una plataforma para detectar la presencia de material magnético en el suelo lunar. La nave espacial aterrizó a las 00:46:44 UT del 11 de septiembre de 1967 (19:46 EST del 10 de septiembre) en Mare Tranquillitatis, a 1,41° de latitud norte y 23,18° de longitud este ( coordenadas selenográficas ), dentro del borde sin reborde de un pequeño cráter en una pendiente de unos 20 grados. La nave espacial transmitió datos excelentes para todos los experimentos desde poco después del aterrizaje hasta el 18 de octubre de 1967, con un intervalo sin transmisión del 24 de septiembre al 15 de octubre de 1967, durante la primera noche lunar. Se recibieron transmisiones hasta el 1 de noviembre de 1967, cuando se produjo el cierre de la segunda noche lunar. Las transmisiones se reanudaron el tercer y cuarto día lunar, y la última transmisión se produjo el 17 de diciembre de 1967. Las imágenes se transmitieron durante el primero, segundo y cuarto día lunar. Menos de dos años después, el primer aterrizaje tripulado, el Apolo 11 , aterrizaría a 25 km al sur-suroeste de Surveyor 5.
Sin embargo, el aterrizaje fue un éxito y se recibieron datos durante dos semanas después del aterrizaje. Se utilizó un laboratorio de análisis químico en miniatura que utiliza un dispositivo de retrodispersión de partículas alfa para determinar que el suelo de la superficie lunar estaba compuesto de roca basáltica . Un instrumento similar, el APXS , se utilizó a bordo de varias misiones a Marte.
Surveyor 5 fue la tercera nave espacial de la serie Surveyor que logró un aterrizaje suave exitoso en la Luna. La nave espacial tenía una estructura triangular básica de tubos de aluminio que proporcionaban superficies de montaje para equipos científicos y de ingeniería. Los objetivos eran obtener imágenes de televisión de la superficie lunar después del aterrizaje, realizar un experimento de erosión con motor Vernier, determinar la abundancia relativa de los elementos químicos en el suelo lunar, obtener datos de dinámica de aterrizaje y obtener datos de reflectividad térmica y de radar.
El Surveyor 5 fue lanzado en el cohete Atlas-Centaur el 8 de septiembre de 1967 desde Cabo Cañaveral. [5]
La cámara de televisión constaba de un tubo vidicón, lentes de longitud focal de 25 y 100 mm, obturadores, filtros ópticos transparente, rojo, verde y azul [ 6 ] y un iris montado a lo largo de un eje inclinado aproximadamente 16° respecto del eje central de la nave espacial. La cámara estaba montada debajo de un espejo que podía moverse en acimut y elevación. El funcionamiento de la cámara dependía totalmente de la recepción de la estructura de comando adecuada desde la Tierra. La cobertura cuadro por cuadro de la superficie lunar se obtuvo en 360° en acimut y desde +40° por encima del plano normal al eje z de la cámara hasta 65° por debajo de este plano. Se utilizaron modos de funcionamiento de 600 líneas y 200 líneas. El modo de 200 líneas transmitía a través de una antena omnidireccional y escaneaba un cuadro cada 61,8 segundos. Una transmisión de video completa de cada imagen de 200 líneas requería 20 segundos y utilizaba un ancho de banda de 1,2 kHz. La mayoría de las transmisiones consistían en imágenes de 600 líneas, que se transmitían por telemetría mediante una antena direccional. Estos fotogramas se escaneaban cada 3,6 segundos. Cada imagen de 600 líneas requería, nominalmente, 1 segundo para ser leída desde el vidicón y utilizaba un ancho de banda de 220 kHz para la transmisión.
Las imágenes de televisión se mostraban en un monitor de barrido 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 de la imagen entrante. Estos datos se grababan en una grabadora de cinta magnética de vídeo y en una película de 70 mm. Durante el primer día lunar, que terminó el 24 de septiembre de 1967, se transmitieron 18.006 imágenes de televisión de alta calidad. Después de apagarse durante la noche lunar, más de 20 días, la cámara respondió a los comandos y transmitió 1.048 imágenes adicionales entre el 15 y el 23 de octubre de 1967. Se transmitieron otras 64 imágenes en el cuarto día lunar, pero la calidad de las imágenes tomadas después del primer día lunar fue deficiente debido a la degradación de la cámara resultante de las temperaturas de la noche lunar.
El analizador de superficie de dispersión alfa fue diseñado para medir directamente las abundancias de los elementos principales de la superficie lunar. La instrumentación consistió en seis fuentes alfa (curio 242) colimadas para irradiar una abertura de 100 mm de diámetro en la parte inferior del instrumento donde se encontraba la muestra y dos sistemas de detectores de partículas cargadas paralelos pero independientes. Un sistema, que contenía dos sensores, detectaba los espectros de energía de las partículas alfa dispersadas desde la superficie lunar, y el otro, que contenía cuatro sensores, detectaba los espectros de energía de los protones producidos mediante reacciones (alfa y protón) en el material de la superficie. Cada conjunto de detectores estaba conectado a un analizador de altura de pulso . Un paquete de electrónica digital, ubicado en un compartimento de la nave espacial, telemetría continuamente señales a la Tierra siempre que el experimento estaba en funcionamiento. Los espectros contenían información cuantitativa sobre todos los elementos principales en las muestras, excepto hidrógeno, helio y litio. El experimento proporcionó 83 horas de datos de alta calidad durante el primer día lunar. Durante el segundo día lunar, se acumularon 22 horas de datos. Sin embargo, el ruido del detector planteó un problema en la reducción de datos de este segundo día.
