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受動地震実験パッケージ（PSEP ）は、アポロ11号の宇宙飛行士が初期アポロ表面実験パッケージ（EASEP）の一部として月面に展開した科学実験装置です。この実験の目的は、月の構造、地殻変動、物理的性質、組成を明らかにすることでした。[ 1 ] PSEPは、地球以外の惑星に展開された最初の地震計でした。[ 1 ]
カリフォルニア工科大学は、月面の地震活動を測定する複数の過去の試みに参加し、レンジャー3号、レンジャー4号、レンジャー5号に機器を提供した。これらのミッションの3機の着陸機はすべて目的地に正常に到達できなかった。[ 2 ]それとは別に、ラモント・ドハティ地質観測所の研究グループは、サーベイヤー計画の一部である着陸機に搭載するための地震計を開発した。ペイロード容量の削減と、 NASAが有人月面着陸に関連する応用可能な知識を提供する実験を優先するという決定により、探査機には地震計は搭載されなかった。[ 2 ]
この実験への電力はEASEPによって太陽電池パネルを介して供給され、実験の運用は月の昼間に限定されていた。[ 2 ]後のアポロ計画では、アポロ月面実験パッケージの一部として、放射性同位体熱電発電機を介してこれらのパッケージの地震実験に電力が供給された。[ 2 ]
実験のセンサーシステムは2つの部分から構成されていた。
PSEPは1969年7月21日、静かの海基地でアポロ11号月着陸船イーグルから16.8メートル（55フィート）離れた場所に設置された。 [ 1 ]地球の管制センターから実験装置に15種類の異なるコマンドを送信して、装置の水平調整モーターと校正モーターを制御することができた。[ 1 ]
機器の温度は最高で190 °F（88 °C）に達し、予想最高値の140 °F（60 °C ）を50 °F（28 °C）上回りました。この予想より高い温度により、低周波地震計に断続的な過渡信号が発生するなどの軽微な影響が生じましたが、機器の性能には大きな影響はありませんでした。[ 1 ]低周波地震計は最後の2日間で動作範囲から外れてしまい、パッケージがコマンドを受信できなかったため再校正できませんでした。[ 1 ]
地震計は、月着陸船から発せられる地震ノイズの量に特に影響を受けた。この地震ノイズは、通気、流体循環、および月着陸船の温度変化への反応の結果であった。将来のミッションでは、地震計を月着陸船からできるだけ遠い場所に設置することが求められるだろう。[ 1 ]
月面のバックグラウンド地震レベルは非常に低く、当時地球上で知られていたどの機器で測定されたものよりもはるかに低いことが判明した。日周期による大きな温度変化はあるものの、これによって高いバックグラウンドノイズが生じることはない。別の仮説では、月面には継続的な隕石衝突があり、それが高いバックグラウンドノイズを引き起こすと示唆されていたが、これも同様に否定された。[ 3 ]これらの観測から得られた最も重要な仮説は、月面には地球の地殻で観測されるような重要な地殻変動プロセスが存在しないという知識であった。[ 4 ]
機器パッケージによって 7 種類の信号が識別されました。Lイベントは、月面起源が仮説として立てられた唯一の信号分類であり、その主な特徴は、持続時間が長い (1 時間未満) ことと、突発的な開始であると説明されています。これらのイベントは、ゆっくりとピークに達し、その後ゆっくりと背景レベルまで減衰する信号を生成します。その性質と発生には大きなばらつきがあり、長周期地震計と短周期地震計の両方で検出されました。このタイプの信号は、アポロ 11 ミッション中に 83 回検出され、平均して 1 日 4 回でした。[ 2 ]これらの信号の発生源は、隕石の衝突または浅い月震であると示唆され、その頻度は以前に行われた予測と一致しました。[ 3 ] [ 5 ] I イベントとX イベントは、熱膨張による機体の応力の緩和、または微小隕石が月着陸船または実験パッケージに衝突した結果であると示唆されました。[ 1 ] [ 3 ]
Aイベントは人為的な起源を持つ。アポロ11号の宇宙飛行士が月面にいる間、PSEPは彼らの活動に関連した多くの地震信号を検出した。主に短周期/高周波の垂直地震計で検出された。これには、宇宙飛行士が月面を歩くときや、ニール・アームストロングが月着陸船のはしごを登るときなど、月着陸船と直接物理的に接触したときも含まれる。[ 3 ]多くのA型信号の優勢周波数は、月着陸船からの共鳴によって引き起こされた可能性がある。[ 1 ]消耗品または帰還に不要な物品はゴミとして月着陸船から放出され、着陸船とPSEPのすぐ近くに最初の月面「投棄ゾーン」を形成した。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]アームレストや携帯型生命維持装置などの物品の一部は、月面に衝突したときに機器によって検出された地震信号を発生させた。[ 1 ]
Bイベントは、月着陸船自体から発生すると仮説が立てられており、機体や携帯型生命維持システム内のガスや液体の循環によって引き起こされたと考えられている。これらの信号は、月着陸船が月面にいる間にその主要周波数が増加しており、これはミッション期間中の消耗品の使用の結果であると示唆されている。[ 1 ] Mイベントは、振幅が大きく持続時間が長いが、スペクトルはBイベントと似ており、月着陸船から同様の起源を共有している可能性がある。[ 1 ] Tイベントには、特定可能な起源はなかった。[ 1 ]
実験は、実験装置が地球からの指令を受信および実行できなくなったため、1969年8月27日に終了した。[ 1 ]