測量員5號是美國探測月球的測量員計劃中，第五艘登陸月球的測量員航天飛機。于1967年9月8日發(fā)射，1967年9月11日登陸月球。測量員5號登陸于寧靜海區(qū)，總共傳送19,049張影像回地球。
發(fā)射與運行
測量員5號于1967年9月8日由Atlas-Centaur火箭從卡納維拉爾角發(fā)射升空。在飛行過程中，由于氦氣泄漏，原本用于加壓液體燃料Vernier發(fā)動機的系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，這一情況可能導致任務失敗。然而，通過實施緊急應對措施，即在距離月表僅42公里的高度啟動反推火箭，使得Vernier發(fā)動機能夠在短時間內(nèi)將飛船降至距月表1340米的高度，最終實現(xiàn)了安全著陸。盡管如此，測量員5號還是成功完成了軟著陸，并在接下來的兩周時間內(nèi)傳回了大量的數(shù)據(jù)。在這段時間里，一個微型化學分析實驗室利用α粒子背散射裝置確定了月球表面土壤的主要成分——玄武巖。類似的儀器，如α粒子X射線分光計(APXS)，后來也被廣泛應用于多次火星任務中。
任務目標
測量員5號是測量員系列中成功完成月球軟著陸的第三艘航天飛機。太空船以鋁管的三角結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，提供基本工程與科學設(shè)備的安裝表面。目標是獲取登陸地區(qū)月球表面的電視圖片、進行一個微米級引擎的腐蝕實驗、推定月球土壤中化學元素的相對豐度、觀察接觸時的動態(tài)資料、和觀察熱及雷達反射率的資料。這艘太空船的儀器，包括在登陸角架上的為推進系統(tǒng)和為數(shù)眾多的工程傳感器，都類似以前的測量員。一個α散射儀被安裝作為表面的采樣器，還有一個小磁棒被安放在登陸腳上，以檢測月球的土壤中是否含有磁性物質(zhì)。
科學儀器
電視攝影機
電視攝影機包括一個光導攝像管，焦距25和100厘米的鏡頭、快門、濾鏡和虹膜，以和中心軸傾斜約16度的斜井角度安裝在航天飛機上。相機安裝在一片可以調(diào)整高度和方位的反射鏡下方，可以完全依照接獲的來自地球所傳送的命令，做適當?shù)恼{(diào)整。對月球表面上從一個框架到另一個框架的調(diào)整范圍，在方位上超過360度，在Z軸上的調(diào)整范圍從地平上40度至地平下65度，600條和200條掃描線的模式都可以使用。每張200條線的完整照片，使用1.2千赫茲的帶寬，需要20秒的時間掃描。大部分的影像都以600條掃描線線透過定向天線傳送，每3.6秒可以傳送一幅。從光導攝像管讀取600條的影像理論上只需要1秒鐘，使用的帶寬則是22萬赫茲。傳輸?shù)馁Y料被轉(zhuǎn)換成標準的閉路電視和公共廣播電視的訊號。電視影像在地球上以涂布長效性磷的慢速監(jiān)視器呈現(xiàn)。這種長效性的選擇與影像播放速率能做最佳的匹配。每幅電視影像在接獲識別的訊號時開始顯示，并被與傳入影像相容的速率即時顯示在監(jiān)視器上，這些資料都被影像磁帶機和70厘米的影帶記錄下來。月球日的第一天，在1967年9月24日結(jié)束，共傳送了18,006張高清的電視圖片。在月球的夜晚關(guān)閉20天之后，攝影機接受指令開機后，在1967年10月15日至23日之間，再傳送了1,048張影像。還有64張影像是在第四個月球日傳送的，但是影像的品質(zhì)與第一天比較已經(jīng)差了許多，這是因為夜晚的溫度導致相機的退化。
α-散射表面分析儀
α-散射表面分析儀是設(shè)計用在直接測量月球表面主要元素的豐度。這個儀器有六個α輻射源（鋦 242）與底部100毫米直徑的開口準直著向外照射，這些射源分成平行的兩列，但有獨立的帶電粒子檢測系統(tǒng)。一個系統(tǒng)，包含兩個感測器，檢測來自月球表面的α粒子散射的能譜；另一個系統(tǒng)，包含4個感測器，檢測與月球表面物質(zhì)作用（α粒子和質(zhì)子）反應后產(chǎn)生的質(zhì)子的能譜。每個探測器的收集都被連接到脈沖高度分析儀。一個位于航天飛機隔離艙內(nèi)的數(shù)字化電子包裹，在實驗進行時，持續(xù)不斷的將信號傳送至地球。除了在樣本中的氫、氦和鋰，光譜中包含了主要元素的定量資訊。這個實驗在月球上的第一天提供了83小時的高品質(zhì)資料。在第二個月球日，累積了22小時的資料。但是，檢測器中的噪聲對第二天已經(jīng)衰減的資訊造成了問題。
運行狀況
這艘太空船在1967年9月11日00:46:44 UT（美國東方標準時間9月10日7:46）登陸在寧靜海，座標位置為緯度1.41° N，經(jīng)度23.18° E（月面學座標），在一個沒有邊緣的小坑穴內(nèi)傾斜約20度的斜坡上。在登陸后不久，這艘航天飛機所有的實驗都傳送回出色的資料，除了在1967年9月24日至10月15日的第一個月球的夜晚之外，資料一直傳送到1967年10月18日，而在1967年11月1日第二個月球的夜晚來臨關(guān)機之前，資料都持續(xù)在傳送中，在1967年12月17日傳送回最后的資料。而影像資料是在月球日的第一、第二、和第四天傳送的。
參考資料 >
結(jié)構(gòu).huijiwiki.2024-08-21