태양풍 분광계

Solar Wind Spectrometer
태양풍 분광계
달에서의 아폴로 15호 태양풍 분광기 실험
머리글자SWS
주목할 만한 실험아폴로 12호와 아폴로 15호

태양풍 분광기는 아폴로 12호와 아폴로 15호를 타고 달 표면으로 날아간 과학적 패키지였습니다.[1][2][3] 목표는 달 표면 근처의 태양풍을 특징짓고 달 환경과의 상호작용을 탐구하는 것이었습니다. 이 실험의 수석 연구원은 제트 추진 연구소의 콘웨이 W. 스나이더 박사였습니다.

기구

태양풍 분광계(SWS) 실험은 "달 표면을 강타하는 태양풍 플라즈마의 에너지, 밀도, 입사각 및 시간적 변화를 측정할 수 있는" 능력을 제공하는 것을 목표로 했습니다.[4] 실험 기구는 하전 입자의 양을 측정하는 7개의 패러데이 컵으로 구성되어 있습니다.[5] 하나의 중앙 컵은 표면에 수직으로 위치합니다. 나머지 6개의 컵은 60도 간격으로 중앙 컵 주위에 위치한 표면에서 30도 각도로 기울어져 있습니다. 각 컵은 들어오는 음전하를 띤 전자 흐름과 양전하를 띤 양성자-알파 입자 흐름을 측정할 수 있습니다. 들어오는 입자의 각도는 모든 패러데이 컵의 판독값을 사용하여 측정되었습니다.[6]

계측기 아래에는 열 제어가 활성화된 용기에 위치한 전자 제품 패키지가 있었습니다. 전자제품 패키지는 전원 제어 회로, 센서 전압 제어, 전류계 회로, 마지막으로 신호/데이터 조절 회로로 구성됩니다.[6] 열 제어는 햇빛 가리개와 단열재 등 3개의 라디에이터에 의해 제공되었습니다.[4]

미션

아폴로 12호

아폴로 12호 태양풍 분광기는 1969년 11월 19일 우주비행사 피트 콘래드에 의해 달 표면에 배치되었습니다.[6] 그곳은 3S, 23W에 위치해 있었습니다. 기기의 초기 상태는 패러데이 컵 입구에 먼지 덮개가 있었습니다. 먼지 덮개를 제자리에 놓고 실험을 활성화하는 초기 단계에서 배경 기준선 데이터를 수집했습니다.[6] 1969년 11월 20일 15시 25분 아폴로 12호 달 착륙선 상승 단계에서 출발한 지 1시간 만에 먼지 덮개를 제거하고 센서를 달 환경에 직접 노출시켰습니다.[6]

아폴로 15호

아폴로 15호 태양풍 분광기는 1971년 7월 31일 달 표면에 배치되어 UTC 19시 37분에 전원이 켜졌습니다.[6] 26N, 4E에 위치했습니다. 기기의 초기 상태는 패러데이 컵 입구에 먼지 덮개가 있었습니다. 먼지 덮개를 제자리에 놓고 실험을 활성화하는 초기 단계에서 배경 기준선 데이터를 수집했습니다.[6] 1971년 8월 2일 아폴로 15호 달 착륙선 상승 단계에서 출발한 지 1시간 만에 먼지 덮개를 제거하고 센서를 달 환경에 직접 노출시켰습니다.[6]

과학

두 장비의 데이터를 분석한 결과, 달 레골리스 표면 근처에서 발견된 태양 플라즈마는 달에서 약간 떨어진 탐사선에 의해 측정된 태양 플라즈마와 대체로 유사한 것으로 나타났습니다.[2] 또한 달의 그림자에서 발견되는 플라즈마는 달의 밤 동안에는 전혀 발견되지 않는다는 사실도 밝혀냈습니다.[2] 또한 이 장비는 행성간 공간 내의 플라즈마와 지구의 자기권에서 발견되는 플라즈마를 구별할 수 있었습니다.[6] 자기 피복 플라즈마는 플라즈마 속도, 밀도 및 속도에서 크고 빈번한 변화를 보일 것입니다.[3] 달 표면과의 상호작용으로 인해 달 일출에서 매우 가변적인 스펙트럼이 관찰되었습니다.[2][6]

아폴로 14호 착륙 후 분석된 태양풍 분광계 데이터는 광전층의 존재를 확인했으며 하전 입자 달 환경 실험에 의해 발견된 것과 유사한 성질을 가지고 있습니다.[5]

이 장비는 아폴로 13호 S-IVB 무대가 달 표면에 충격을 주어 생성된 중성 가스 이온 충격파를 감지했습니다. 이 가스 충격파의 근원은 로켓 스테이지와 함께 포함된 1100 kg의 플라스틱 물질이 기화된 결과일 수 있다고 제안했습니다. 충격파는 초속 2km의 속도로 140km를 이동한 것으로 추정되었습니다.[7]

참고문헌

  1. ^ Snyder, C. W.; Neugebauer, M.; Clay, D. R.; Goldstein, B. E. (1972-01-01). "Observations with the Solar Wind Spectrometers of Apollo-12 and Apollo-15 ALSEPs". Abstracts of the Lunar and Planetary Science Conference. Vol. 3. Lunar and Planetary Science Institute. p. 714. Bibcode:1972LPI.....3..714S.
  2. ^ a b c d "Apollo 12 Preliminary Science Report". history.nasa.gov. Retrieved 2023-12-08.
  3. ^ a b Hundhausen, A. J. (1968-12-01). "Direct observations of solar-wind particles". Space Science Reviews. 8 (5): 690–749. Bibcode:1968SSRv....8..690H. doi:10.1007/BF00175116. ISSN 1572-9672. S2CID 123607434.
  4. ^ a b Murdock, C.R. (May 1968). "ALSEP handbook for Apollo 12 flight crew" (PDF).
  5. ^ a b Goldstein, Bruce E. (1974-01-01). "Observations of electrons at the lunar surface". Journal of Geophysical Research. 79 (1): 23–35. Bibcode:1974JGR....79...23G. doi:10.1029/JA079i001p00023.
  6. ^ a b c d e f g h i j Clay, D. R.; Goldstein, B. E.; Neugebauer, M.; Snyder, C. W. (1972-01-01). "Solar wind spectrometer experiment". NASA. Manned Spacecraft Center Apollo 15 Prelim. Sci. Rept.
  7. ^ Lindeman, R. A.; Vondrak, R. R.; Freeman, J. W.; Snyder, C. W. (1974-06-01). "The interaction between an impact-produced neutral gas cloud and the solar wind at the lunar surface". Journal of Geophysical Research. 79 (16): 2287–2296. Bibcode:1974JGR....79.2287L. doi:10.1029/JA079i016p02287.