

アポロ14号ミッションのアポロ月面実験パッケージ(ALSEP)の一部として月面に設置された荷電粒子月面環境実験装置(CPLEE )は、月面に衝突する低エネルギー荷電粒子のエネルギースペクトルを測定するために設計されました。この装置は、40 eVから20 keVのエネルギーを持つ電子とイオンのフラックスを測定しました。この実験の主な目的は、太陽から発生するプラズマ粒子と、地球の磁気尾部における低エネルギー粒子のフラックスを調査することでした。
CPLEEの質量は2.7 kg (6.0 lb)、収納時の容積は2540立方センチメートルで、通常時は3.0 W、夜間のサバイバルヒーター作動時は6.0 Wの電力を消費した。計測機器の主要部分は2つの静電アナライザーで構成されていた。これらのうち1つ(アナライザーA)は月面垂直方向を向き、もう1つ(アナライザーB)は垂直方向から60度離れた月の西方向を向いていた。両方の検出器の視野は4 x 20度で、アナライザーAの視野の長軸は南北方向、アナライザーBの視野の長軸は東西方向に向いていた。第一近似として、両方の検出器は黄道面を向いていると考えることができた。各アナライザーは、方向を定義するスリット、偏向板、5つの小開口(公称1 mm)C字型チャネル電子増倍管、1つの大開口(公称8 mm)らせん状チャネル電子増倍管、および6つのアキュムレータで構成されていた。偏向板に印加される特定の電圧に対して、5つの小開口増倍管は、異なるエネルギーを持つ同一極性の粒子をカウントするように配置され、同時に大開口増倍管は反対極性の粒子の広帯域測定を行った。実験の自動モードにおける19.2秒の間隔ごとに、偏向板に0(バックグラウンドと校正のために2回)、プラスマイナス35、350、および3500の偏向電圧が、各電圧で2.4秒間印加された。各アナライザーは1.2秒間測定を行い、もう一方のアナライザーが動作している間は送信を行った。あまり使用されていない手動モードでは、単一の偏向電圧を連続的に印加することができ、スペクトルの限られた部分の粒子の時間分解能が向上した。各アナライザーについて、40 eV から 20 keV の間の 18 のエネルギーウィンドウで電子とイオンの 1.2 秒間の累積カウントが 19.2 秒間隔 (自動モード) で取得された有用なデータ。35 V で 6 つの検出器すべてを使用するウィンドウは、おおよそ 40、50、65、70、95、および 200 eV を中心としており、350 V のウィンドウはこれらの値の 10 倍、3500 V のウィンドウはこれらの値の 100 倍である。校正のために各開口部の下面に 63Ni 放射性線源を備えたダストカバーが装置を保護した。
この装置は、ライス大学宇宙科学科の教授であったオーストラリア人のブライアン・J・オブライエン教授によって設計されました。オブライエン教授が1968年にライス大学を去った後、彼の博士研究員であったデビッド・L・リーズナー( 1968年博士号取得)が、この装置の主任研究員として、またデータ解析の責任者としての役割を引き継ぎました。ライス大学の学生のうち、フレデリック・J・リッチ(1973年博士号取得)とパトリシア・H・ライフ(1975年博士号取得)の2名が、CPLEEデータの解析で博士号を取得しました。

ALSEP中央ステーションは、南緯3度38分38秒、西経17度28分39秒(南緯3.6440度、西経17.4775度)(アポロ14号ALSEP)に位置していた。荷電粒子月面環境実験装置は、中央ステーションの北東約3メートルに設置された。水平調整は気泡水準器で行い、東に1.7度まで傾け、東西方向の調整は太陽コンパスで1度以内で行った。装置は1971年2月5日18時頃(協定世界時)に設置され、19時(協定世界時)に5分間の機能テストのために起動された。チェックアウト手順は2月6日4時~6時10分(協定世界時)に行われた。 2月6日18時49分(協定世界時)の月着陸船の上昇後、19時30分(協定世界時)にダストカバーを取り外すよう指示が出された。
実験は展開から1971年4月8日まで正常に動作していましたが、その日に月面垂直方向から外れた方向を向いているアナライザー(アナライザーB)の電源が故障しました。もう一方のアナライザーは1971年6月6日まで正常に動作し続けましたが、その日に電源の一部が故障しました。このアナライザーの動作は1971年の残りの期間断続的でした。1972年の大半は、高温により電源の電圧が低下したため、月の夜間は連続的に動作し、月の昼間は断続的に動作しました。1972年12月から1973年2月までは連続的に動作しましたが、その後再び電圧の問題が発生しました。アポロ14号の中央局からの信号は1975年3月1日に途絶え、3月5日に再受信されました。信号の途絶と再受信はALSEP実験が終了するまで断続的に発生しました。 1976年には、1月18日~2月19日、3月17日~5月20日、6月8日~10日、10月9日~11月12日に、また1977年には、7月30日~8月4日に、通信途絶と再捕捉が行われた。1977年9月30日にALSEP局の電源が切られた際、CPLEE実験は待機モードにあった。
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