月面磁力計(LSM )は、月の内部構造や、月の潜在磁場が太陽風とどのように相互作用するかについての知見を得ることを目的とした月面科学実験装置でした。アポロ12号、アポロ14号、アポロ16号のミッション の一環として月面に配備されました。
ルナ10号とエクスプローラー35号という2機の月周回衛星は、月の磁場に関する実用的な理解の基礎を築いた。これらの衛星は、月にはせいぜい残存磁場しかなく、最悪の場合は固有の磁場が全くないことを明らかにした。これらの宇宙船の機器は感度が十分ではなく、月の表面から遠すぎたため、これら2つの可能性を区別することはできなかった。[ 1 ] [ 2 ]これらの2つのミッションに加えて、アポロ11号が月から持ち帰ったレゴリスのサンプルについても分析が行われた。[ 1 ]この分析により、表面物質の磁気特性の一部が明らかになった。[ 1 ]
月面磁力計実験には、その性能を決定づけるいくつかの要件があった。月の完全な自転からデータを収集する必要があると考えられていたため、装置は月の夜間にも動作できる必要があった。また、長期間にわたって経験する広範囲の温度変化に対応するため、装置は定期的に自己校正を実行できる必要もあった。[ 1 ]
この装置の主な磁気測定は、互いに垂直に配置された3 本の100 cm (39インチ)のブームの先端にある3 つのエイムズフラックスゲート磁力計センサー ヘッドから計算されました。 [ 1 ]各センサーは、パーマロイテープで作られた平らなトロイダル コアが巻かれたセンシング エレメント内に配置されています。[ 3 ] [ 4 ]センサーは、地球から送信されたコマンド、またはアポロ月面実験パッケージ(ALSEP)によって生成されたコマンドのいずれかによって制御されるモーターによってジンバルできます。 [ 1 ]これらのセンサーは、抵抗ヒーターの動作を駆動するサーミスタによって熱的に制御されました。装置のアライメントと位置測定は、2 つの機能によって提供されました。磁力計の傾斜角を測定する搭載重力計と、宇宙飛行士が方位角を読み取ることができる日時計または「シャドウグラフ」です。 [ 1 ]センサー ブームは、飛行中の輸送中の収納を容易にし、ストレスを軽減するために折り畳まれました。設置時、3つのセンサーは地上75cm (30インチ)の高さで、地表から35度の角度で配置された。 [ 1 ] [ 3 ]
月全体の磁気特性を測定するためには、機器の配置は局所的なニッケル鉄/石鉄物質を避ける必要がある。これらの物質が磁化されていたり、局所的な誘導磁場を発生させる能力があったりすると、月全体の磁場の測定値が不正確になる。[ 1 ]
磁力計は、70ワットの放射性同位体熱電発電機から電力を供給され、この発電機はALSEPの複数の機器に電力を供給し、LSMが昼夜を問わず動作できるようにした。この機器は平均して3ワットの電力を消費した。電力とALSEP無線送信機への接続は、15メートル(49フィート)のリボンケーブルを介して行われた。[ 4 ]
最初のLSMは、1969年11月19日14時40分UTCに、宇宙飛行士のチャールズ・コンラッドとアラン・ビーンによって、オケアヌス・プロケラルム内で月面に完全に展開され、起動されました。[ 1 ] [ 2 ]月面座標系では、この機器は西経23.35度、南緯2.97度に位置していました。この機器は、太陽風によって誘発されたものではなく、月固有の磁場の最初の測定値を返しました。この機器は、磁力計から200m (660フィート)から200km (120マイル)の間の近くにある局所的な磁化された物体によって主に生成されたと考えられる32~36ナノテスラの磁場強度を検出しました。[ 2 ] [ 3 ]これは、エクスプローラー35号によって同時に行われた測定による月の磁気双極子強度の制約[ 3 ]と、その大きさから他の人工的な発生源が除外されたためです。[ 1 ]この装置は、太陽風が月を通過する際に生じる磁気流体力学の流れによって引き起こされる磁場効果を検出した可能性が高い。[ 3 ] [ 2 ]
アポロ16号に搭載された機器はアポロ12号のものと似ていたが、センサーは海軍兵器研究所が開発した高安定性コアでアップグレードされていた。[ 4 ]