El programa Surveyor fue un programa de la NASA que, desde junio de 1966 hasta enero de 1968, envió siete naves espaciales robóticas a la superficie de la Luna . Su objetivo principal era demostrar la viabilidad de los aterrizajes suaves en la Luna. Las naves Surveyor fueron las primeras naves espaciales estadounidenses en lograr un aterrizaje suave en un cuerpo extraterrestre . Las misiones requerían que la nave viajara directamente a la Luna en una trayectoria de impacto, un viaje que duró entre 63 y 65 horas y terminó con una desaceleración de poco más de tres minutos hasta un aterrizaje suave. [1]
El programa fue implementado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA para preparar el programa Apolo y comenzó en 1960. JPL seleccionó a Hughes Aircraft en 1961 para desarrollar el sistema de naves espaciales. [1] El costo total del programa Surveyor fue oficialmente de 469 millones de dólares.
Cinco de las sondas Surveyor lograron aterrizar suavemente en la Luna, incluida la primera. Las otras dos fracasaron: la Surveyor 2 se estrelló a gran velocidad después de una corrección fallida a mitad de su trayectoria, y la Surveyor 4 perdió contacto (posiblemente explotando) 2,5 minutos antes de su aterrizaje programado.
Las siete naves espaciales siguen en la Luna; ninguna de las misiones incluyó el regreso de las mismas a la Tierra. Algunas partes de la Surveyor 3 fueron devueltas a la Tierra por la tripulación del Apolo 12 , que aterrizó cerca de ella en 1969. La cámara de esta nave está en exhibición en el Museo Nacional del Aire y el Espacio en Washington, DC. [2]
El programa prestó otros servicios además de su objetivo principal de demostrar aterrizajes suaves. Se demostró la capacidad de las naves espaciales para hacer correcciones a mitad de su trayectoria, y los módulos de aterrizaje llevaban instrumentos para ayudar a evaluar la idoneidad de sus lugares de aterrizaje para los aterrizajes tripulados del Apolo. Varias naves espaciales Surveyor tenían palas robóticas diseñadas para probar la mecánica del suelo lunar. Antes de la misión soviética Luna 9 (que aterrizó cuatro meses antes que la Surveyor 1) y del proyecto Surveyor, se desconocía la profundidad del polvo en la Luna. Si el polvo era demasiado profundo, ningún astronauta podría aterrizar. El programa Surveyor demostró que los aterrizajes eran posibles. Algunas de las Surveyor también tenían instrumentos de dispersión alfa e imanes, que ayudaron a determinar la composición química del suelo.
La arquitectura de la misión, sencilla y fiable, fue un enfoque pragmático para resolver los desafíos de ingeniería espacial más críticos de la época, a saber, el sistema de control y guía de descenso terminal de circuito cerrado, los motores regulables y los sistemas de radar necesarios para determinar la altitud y la velocidad del módulo de aterrizaje. Las misiones Surveyor fueron la primera vez que la NASA probó dichos sistemas en el desafiante entorno térmico y de radiación cercano a la Luna.
Cada misión Surveyor consistió en una única nave espacial no tripulada diseñada y construida por Hughes Aircraft Company . El vehículo de lanzamiento fue el Atlas-Centaur , que introdujo la nave directamente en una trayectoria de vuelo translunar. La nave no orbitó la Luna al llegar a ella, sino que desaceleró directamente desde la trayectoria de impacto, desde 2,6 km/s en relación con la Luna antes de disparar retrocohetes hasta un aterrizaje suave unos 3 minutos y 10 segundos después.
Cada nave fue planeada para desacelerar a aproximadamente 110 m/s (4% de la velocidad antes del retroencendido) por un retrocohete principal de combustible sólido, que se encendió durante 40 segundos comenzando a una altitud de 75,3 km sobre la Luna, y luego fue arrojado junto con la unidad de radar a 11 km de la superficie. El resto del viaje a la superficie, que duró aproximadamente 2,5 minutos, fue manejado por unidades de radar Doppler más pequeñas y tres motores Vernier que funcionaban con combustibles líquidos alimentados con helio presurizado. (El exitoso perfil de vuelo de Surveyor 5 tuvo una secuencia de vuelo Vernier algo acortada como resultado de una fuga de helio). Los últimos 3,4 metros hasta la superficie se lograron en caída libre desde velocidad cero a esa altura, después de que se apagaran los motores Vernier. Esto resultó en una velocidad de aterrizaje de aproximadamente 3 m/s. La caída libre hasta la superficie fue en un intento de evitar la contaminación de la superficie por la explosión del cohete.
El Surveyor 1 necesitó un total de 63 horas (2,6 días) para llegar a la Luna, y el Surveyor 5 necesitó 65 horas (2,7 días). Los pesos de lanzamiento (en el momento de la inyección lunar) de los siete Surveyor oscilaron entre 995,2 kilogramos (2194 lb) y 1040 kilogramos (2290 lb), y sus pesos de aterrizaje (menos combustible, retrocohete desechado y unidad de radar) oscilaron entre 294,3 kilogramos (649 lb) y 306 kilogramos (675 lb).
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 . [3] 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 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 la noche lunar de dos semanas del 14 de junio de 1966 al 7 de julio de 1966.
El envío 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. La nave espacial envió 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. [4]
El Surveyor 2 fue lanzado el 20 de septiembre de 1966. Un fallo en la corrección de la trayectoria provocó que la nave perdiera el control. [5] [6] El contacto con la nave se perdió a las 9:35 UTC del 22 de septiembre. [6]
Lanzada el 17 de abril de 1967, la sonda Surveyor 3 aterrizó el 20 de abril de 1967 en la parte Mare Cognitum del Oceanus Procellarum (S3° 01' 41.43" W23° 27' 29.55"), en un pequeño cráter que posteriormente recibió el nombre de 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 . [7]
La Surveyor 3 fue la primera nave espacial que despegó involuntariamente de la superficie lunar, lo que ocurrió dos veces, debido a una anomalía en el radar de aterrizaje de la Surveyor, que no apagó los motores Vernier, sino que los mantuvo encendidos durante el primer aterrizaje y después de él. Se descubrió que los sistemas de televisión y telemetría de la Surveyor 3 habían resultado dañados por sus aterrizajes y despegues no planificados. [2]
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 de la Surveyor 3, incluida la cámara de televisión, y los trajeron de regreso a la Tierra para su estudio. [8]
El Surveyor 4, lanzado el 14 de julio de 1967, se estrelló tras una misión que, por lo demás, había sido impecable; el contacto por telemetría se perdió 2,5 minutos antes del aterrizaje. El retrocohete de combustible sólido podría haber explotado cerca del final de su combustión programada. [9] El objetivo de aterrizaje previsto era Sinus Medii (Central Bay), a 0,4° de latitud norte y 1,33° de longitud oeste.
El Surveyor 5 fue lanzado el 8 de septiembre de 1967 desde Cabo Cañaveral. [10] Aterrizó en el Mare Tranquillitatis el 11 de septiembre de 1967. 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 apagado para la segunda noche lunar. Las transmisiones se reanudaron en el tercer y cuarto día lunar, y la transmisión final tuvo lugar el 17 de diciembre de 1967. Se transmitieron un total de 19.118 imágenes a la Tierra. [11]
Surveyor 6 fue la primera nave espacial planeada para despegar desde la superficie de la Luna. [12]
Fue lanzado el 7 de noviembre de 1967 y aterrizó el 10 de noviembre de 1967 en Sinus Medii (cerca del lugar donde se estrelló la Surveyor 4 ). La finalización exitosa de esta misión satisfizo la obligación del programa Surveyor con el proyecto Apolo.
Los motores de la Surveyor 6 se reiniciaron y permanecieron encendidos durante 2,5 segundos en el primer despegue lunar el 17 de noviembre a las 10:32 UTC. Esto creó 150 lbf (700 N) de empuje y elevó el vehículo 12 pies (4 m) de la superficie lunar. Después de moverse ocho pies (2,5 m) hacia el oeste, la nave espacial aterrizó suavemente una vez más con éxito y continuó funcionando según lo previsto. El 24 de noviembre de 1967, la nave espacial se apagó durante la noche lunar de dos semanas. Se estableció contacto el 14 de diciembre de 1967, pero no se obtuvieron datos útiles.
El Surveyor 7 fue lanzado el 7 de enero de 1968 y aterrizó en la superficie lunar el 10 de enero de 1968, en el borde exterior del cráter Tycho . Las operaciones de la nave espacial comenzaron poco después del aterrizaje suave. El 20 de enero, mientras la nave todavía estaba a la luz del día, la cámara de televisión vio claramente dos rayos láser dirigidos hacia ella desde el lado nocturno de la Tierra en forma de medialuna, uno desde el Observatorio Nacional de Kitt Peak, en Tucson, Arizona, y el otro en Table Mountain en Wrightwood, California. [13] [14]
Las operaciones del segundo día lunar se llevaron a cabo del 12 al 21 de febrero de 1968. Los objetivos de la misión se cumplieron plenamente con las operaciones de la nave espacial. Se produjeron daños en la batería durante la primera noche lunar y, posteriormente, el contacto de transmisión fue esporádico. El contacto con Surveyor 7 se perdió el 21 de febrero de 1968. [15]
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Los Surveyor-Model eran simuladores de masa genéricos, [16] [17] mientras que los Surveyor SD tenían la misma estructura que los aterrizadores Surveyor reales con todo el equipo reemplazado por pesas ficticias. [18] Estos sirvieron para probar el rendimiento del vehículo de lanzamiento Atlas-Centaur y no estaban diseñados para llegar a la Luna. [16] [17] [18]
De las siete misiones Surveyor, cinco tuvieron éxito.
Durante la época de las misiones Surveyor, Estados Unidos participó activamente en la carrera espacial con la Unión Soviética . Así, el aterrizaje del Surveyor 1 en junio de 1966, sólo cuatro meses después del aterrizaje de la sonda soviética Luna 9 en febrero, fue una indicación de que los programas se encontraban en etapas similares. [19]
