Loading article…
サーベイヤー7号は、アメリカの無人月探査計画における7番目にして最後の月着陸船として、科学および写真撮影ミッションのために1968年に月へ送られました。サーベイヤー計画では過去2回のミッションが失敗に終わっていましたが、サーベイヤー7号の着陸成功により、同計画で5番目にして最後の月面軟着陸を成し遂げた宇宙船となりました。サーベイヤー7号からは合計21,091枚の写真が地球に送信されました。
このミッションの目的は、月面軟着陸（他のサーベイヤーミッションとは大きく異なる地形写真と月面サンプルを撮影するため、月の海から十分に離れた場所）を行うこと、着陸後のテレビ画像を取得すること、化学元素の相対存在量を決定すること、月面物質を操作すること、着陸時の力学データを取得すること、そして熱反射率とレーダー反射率データを取得することであった。
この宇宙船は、以前のサーベイヤーと設計は似ていましたが、偏光フィルター付きのテレビカメラ、表面サンプラー、2つのフットパッド上の棒磁石、表面スコップ上の2つのU字型磁石、および補助ミラーなど、より多くの科学機器を搭載していました。補助ミラーのうち、3つは宇宙船の下の領域を観測するために使用され、1つは表面サンプラー領域の立体視を提供するために使用され、7つは宇宙船に堆積した月の物質を示すために使用されました。宇宙船は1968年1月10日に、ティコ・クレーターの外縁、座標40°58′48″S 11°30′50″W / 40.980°S 11.514°W / -40.980; -11.514の月面に到達しました。[ 2 ]
宇宙船の運用は軟着陸直後に開始され、日没から80時間後の1968年1月26日に終了した。1月20日、宇宙船がまだ昼間だったとき、テレビカメラは三日月形の地球の夜側から宇宙船に向けられた2本のレーザー光線をはっきりと捉えた。1本はアリゾナ州ツーソンのキットピーク国立天文台から、もう1本はカリフォルニア州ライトウッドのテーブルマウンテンからだった。[ 3 ] [ 4 ]
月面着陸2日目の運用は1968年2月12日から21日にかけて行われた。ミッションの目標は宇宙船の運用によって完全に達成された。月面着陸1日目の夜にバッテリーが損傷し、その後通信は断続的になった。サーベイヤー7号との通信は1968年2月21日に途絶えた。[ 5 ]
NASAとベルコムのミッション計画担当者は、サーベイヤー7号の地点を、おそらくアポロ20号のような有人アポロ計画の最終段階の潜在的な目標として検討したが、その地点の緯度が高いことや険しい地形などの運用上の制約と、アポロ17号以降の月探査計画の早期中止が重なり、その地点は候補から外された。[ 6 ] [ 7 ]
サーベイヤー7号は、夜間に月の地平線に微かな光を検出した最初の探査機であり、これは現在、静電気浮上した月の塵から反射された光であると考えられており、月の地平線光として知られる現象である[ 8 ]。
テレビカメラは、ビジコン管、焦点距離25mmと 100mmのレンズ、シャッター、偏光フィルター、絞りで構成され、ほぼ垂直に取り付けられ、ステッピングモーターで方位角と仰角の両方に調整可能なミラーが上部に取り付けられていました。偏光フィルターは、月面から散乱された光の直線偏光成分の測定値を検出するためのアナライザーとして機能しました。月面をフレームごとに撮影することで、方位角360度、およびカメラのA軸に垂直な平面から約+90度上から-60度下までの仰角範囲の映像が得られました。
600 ラインと 200 ラインの両方の動作モードが使用されました。200 ライン モードは無指向性アンテナを介して送信され、61.8 秒ごとに 1 フレームをスキャンしました。[ 9 ] 200 ラインの画像の完全なビデオ送信には 20 秒かかり、1.2 kHz の帯域幅を使用しました。[ 9 ]ほとんどの送信は 600 ラインの画像で構成され、指向性アンテナによってテレメータされました。フレームは 3.6 秒ごとにスキャンされました。[ 9 ]各フレームは、ビジコンから読み取るのに名目上 1 秒かかり、送信には220 kHzの帯域幅を使用しました。 [ 9 ]このカメラのダイナミック レンジと感度は、サーベイヤー 6 カメラのものよりわずかに低くなっています。解像度と品質は優れていました。テレビ画像は、残光性蛍光体でコーティングされたスロー スキャン モニターに表示されました。残光性は、名目上の最大フレーム レートに最適に一致するように選択されました。受信するテレビ映像フレームごとに1フレームのテレビ識別情報が受信され、受信映像の速度に合わせてリアルタイムで表示された。これらのデータはビデオ磁気テープレコーダーと 70mmフィルムに記録された。
Surveyor 7 カメラの 600 ラインモードの特性は次のとおりです。[ 9 ]
このカメラは、1968年1月10日から22日までの旧暦1日目に20,961枚の画像を送信した。2月12日から14日までは、600ラインモードでの水平走査が機能しなくなったため、200ラインモードで動作した。旧暦2日目には、電源喪失によりカメラの動作が停止するまでに45枚の画像が送信された。
1968年1月20日、アリゾナ州のキットピーク国立天文台とカリフォルニア州ライトウッドのテーブルマウンテン天文台からの2つのアルゴンレーザーを検出することに成功した。[ 10 ]これは宇宙におけるレーザー通信の初期のテストの1つであった。
アルファ散乱表面分析装置は、月面の主要元素の存在量を直接測定するために設計された。装置は、試料が置かれた装置底部の直径10mmの開口部を照射するようにコリメートされたアルファ線源（キュリウム242）と、並列かつ独立した2つの荷電粒子検出器システムで構成されていた。一方のシステムは2つのセンサーを備え、月面から散乱されたアルファ粒子のエネルギースペクトルを検出し、もう一方のシステムは4つのセンサーを備え、表面物質中の反応（アルファ粒子と陽子）によって生成された陽子のエネルギースペクトルを検出した。各検出器アセンブリはパルス高さ分析器に接続されていた。宇宙船の区画に設置されたデジタル電子機器パッケージは、実験が稼働している間、常に地球に信号をテレメータで送信した。スペクトルには、水素、ヘリウム、リチウムを除く試料中のすべての主要元素に関する定量的情報が含まれていた。この実験では、3つの月面試料の測定から46時間分のデータが蓄積された。これらの測定は、手つかずの月面の一部、月の岩石、および広範囲に溝が掘られた月面の一部で行われた。データは、1968年1月12日から23日、および1968年2月13日から21日の最初の2つの月の日に取得された。[ 11 ]
アルファ後方散乱装置は正常に展開されなかった。ミッション管制官は、地表土壌サンプラーの爪を使ってアルファ後方散乱装置を実験を行うのに適切な位置に押し込むことに成功した。[ 11 ]
土壌力学表面サンプラーは、月面を採取、掘削、削り取り、溝掘りし、月面物質を運搬しながら撮影することで、月面の特性を解明するために設計された。サンプラーは主に、容器付きのスコップ、鋭利な刃、容器を開閉するための電動モーターで構成されていた。スコップの平らな脚部には、長方形のU字型磁石が2つ埋め込まれていた。スコップは、約1.5mまで伸ばしたり、宇宙船のモーター駆動部近くまで縮めたりできるパンタグラフ アームに取り付けられていた。アームは、モーター駆動により方位角+40°から-72°まで移動させたり、130mmまで持ち上げたりすることもできた。また、重力とバネの力で月面に落下させることもできた。スコップは、展開位置にあるアルファ散乱装置に到達し、別の選択された場所に再展開できる位置で、テレビカメラの下に取り付けられていた。この装置は、16回のベアリングテスト、7回の溝掘りテスト、2回の衝撃テストを実施した。また、月面への展開に失敗したアルファ散乱計を解放し、この計を遮光し、他のサンプルの評価のためにこの計を移動させた。1968年1月11日から23日までの36時間の運用中、性能は完璧だった。計は1968年2月14日に指令に応答し、月の夜を乗り越えたことが確認された。しかし、電源システムは運用を維持できなかった。