Первое воздействие на Луну. Ударные волны этого удара удивили ученых - Луна колебалась 55 минут!

Первое воздействие на Луну, которую можно было обнаружить с помощью сейсмометра, установленного астронавтами Аполлона-12, произошло после того, как астронавты вернулись с поверхности в корабль Аполлон, а взлётная ступень лунного модуля на которой они поднялись с поверхности была направлена опять на поверхность Луны.

Ударные волны этого удара удивили ученых - Луна колебалась более 55 минут!!! Кроме того, типы сигналов, регистрируемых сейсмометрами, полностью отличались от любых, когда-либо полученных ранее на Земле. Колебания начинались с небольших волн, увеличиваясь в размере до пика, а затем продолжались в течение невероятно длительного периода времени. Сейсмическая волна удара достигала пика энергии через 7 или 8 минут, а затем постепенно уменьшалась по амплитуде в течение периода, который длился почти час.
Ничего подобного ранее учёными не наблюдалось.

Вся прелесть эксперимента заключалось и, в том, что эти колебания регистрировались сейсмическим датчиком оставленным в миссии Аполлон-11, что для сейсмологов очень важно, когда землетрясения, а в данном случае -- лунотрясение, регистрируются двумя и более датчиками.

На снимке миссии Аполлон-11, от индийского спутника Чандраян-2 хорошо различим уголковый отражатель LRRR, а также сейсмометр PSE, неплохо различим блик солнечных батарей от него.
На втором, Базз Олдрин рядом с PSE, чуть подальше стоит LRRR

Ударный сейсмический эксперимент ALSEP был проведён при помощи сейсмометра PSE на поверхности Луны в миссии «Аполлон-12» в рамках большого пакета экспериментов «Аполлон на поверхности Луны» .

Снимок места посадки в миссии Аполлон-12 от НАСАвского лунника LRO где неплохо различим сейсмометр PSE который установлен на металлизированной плёнке, блик от неё очень яркий.
----------------

PSE был разработан для обнаружения вибраций и наклона лунной поверхности и измерения изменений силы тяжести в месте расположения прибора. Вибрации были вызваны внутренними сейсмическими источниками (лунными землетрясениями) и внешними (метеоритными телами и ударами отработанных ступеней подъёма S-IVB и взлётной ступени LM).

Основной целью эксперимента было использовать эти данные для определения внутренней структуры, физического состояния и тектонической активности Луны. Второстепенными задачами были определение количества и массы метеороидов, падающих на Луну, и регистрация приливных деформаций лунной поверхности.

Астронавты "Аполлона-12" Пит Конрад и Эл Бин изучают пассивный сейсмометр перед полетом.
-----------------

Блок PSE был изготовлен в основном из бериллия и имел массу 11,5 кг, включая электронный модуль и теплоизоляцию. Он был помещён в корпус в форме барабана диаметром 23 см и высотой 29 см.
PSE состоял из двух основных подсистем, блока датчиков и электронного модуля. Блок датчиков содержал три согласованных длиннопериодических (LP) сейсмометра. Четвертый короткопериодический (SP) сейсмометр с резонансным периодом в 1 секунду измерял вертикальное движение.

Тепловой кожух был алюминизирован майлар (представляет собой полиэфирную пленку), который покрывал инструмент и поверхность, окружающую основание, примерно на 75 см в радиальном направлении. В верхней центральной части кожуха были установлены гномон и датчик уровня. Общая потребляемая мощность варьировалась от 4,3 до 7,4 Вт.

Сейсмометры в 6 миссиях по программе Аполлон работали от РИТЭГов (ядерной батарейки).

Аллан Бин достаёт контейнер в котом находится сейсмометр, РИТЭГ виден на переднем плане.

РИТЭГ в миссии Аполлон-14.
Продолжительность работы этих лунных ядерных реакторов была рассчитана на 12-14 лет.
На втором плане виден сейсмометр в этой миссии.
Каждый сейсмический прибор в миссиях Аполлонов немного отличался от других, т.к. создавался под конкретную задачу. Например в некоторых миссиях были эксперименты с подрывом динамитных шашек и т.п. Даже стреляли из миномёта! На снимке, виден его "кусочек", в правой части снимка, к нему протянут провод.
Расскажу как ни будь на днях, об этих удивительных экспериментах.
-----------------

Сейсмометры в эксперименте ALSEP были задействованы 19 ноября 1969 года и работали с пониженным коэффициентом усиления, пока астронавты находились на поверхности Луны, а большую часть времени были настроены на максимальную чувствительность после того как астронавты покидали Луну.

Когда взлётная ступень лунного модуля Apollo 12 ударилась о поверхность Луны со скоростью 6048 километров в час, в 72 километрах от места посадки миссии, образовался кратер размером примерно 9 метров.

Работа была нормальной, за исключением нескольких незначительных инцидентов на протяжении многих лет, пока 30 сентября 1977 года PSE не был выключен рамках остановки программы ALSEP.

Эти эксперименты позволили составить представление о внутриннем строении Луны

Луна — дифференцированное тело, она имеет геохимически различную кору, мантию и ядро. Оболочка внутреннего ядра богата железом, она имеет радиус 240 км, жидкое внешнее ядро состоит в основном из жидкого железа с радиусом примерно 300—330 километров. Вокруг ядра находится частично расплавленный пограничный слой с радиусом около 480—500 километров. Эта структура, как полагают, появилась в результате фракционной кристаллизации из глобального океана магмы вскоре после образования Луны 4,5 миллиарда лет назад.
Лунная кора имеет в среднем толщину около 50 км.

Строение Луны включает следующие слои:

1) Кора. Верхний слой, состоящий в основном из силикатных пород, таких как плагиоклаз и пироксен. Кора Луны отличается от земной коры тем, что более бедна в лёгких элементах, таких как калий, натрий и титан.
2) Мантия. Находится под корой. Состоит из пироксена и оливина, а также может содержать небольшое количество железа и магнезия. Мантия занимает большую часть объёма Луны и простирается до её ядра.
3) Ядро. Считается, что у Луны есть маленькое ядро, которое состоит преимущественно из железа и никеля. Однако точная структура и состав ядра до сих пор остаются предметом исследований и дебатов.
#Аполлон12

https://ok.ru/space360/topic/157834455355407