Ensemble d'expériences sur la surface lunaire du programme Apollo

L' ensemble d'expériences sur la surface lunaire Apollo ( ALSEP ) comprenait un ensemble d'instruments scientifiques placés par les astronautes sur le site d'atterrissage de chacune des cinq missions Apollo destinées à atterrir sur la Lune après Apollo 11 (Apollos 12 , 14 , 15 , 16 et 17 ). Apollo 11 a laissé derrière lui un ensemble plus petit appelé Early Apollo Scientific Experiments Package , ou EASEP .

L'instrumentation et les expériences qui composeraient l'ALSEP ont été décidées en février 1966. Plus précisément, les expériences, les institutions responsables et les chercheurs principaux et co-chercheurs étaient : ^[1]

• Expérience sismique lunaire passive : Massachusetts Institute of Technology , Frank Press ; Université Columbia , George Sutton ; Georgia Tech , Robert Hostetler
• Magnétomètre de surface lunaire : Centre de recherche Ames , CP Sonett ; Centre de vol spatial Marshall , Jerry Modisette.
• Éolien solaire à moyenne énergie : Jet Propulsion Laboratory , CW Snyder et MM Neugebauer.
• Détection d'ions suprathermiques : Rice University , JW Freeman, Jr. ; Marshall Space Flight Center, Curt Michel .
• Expérience de flux de chaleur : Université de Columbia, M. Langseth ; Université Yale , S. Clark.
• Expérience sur l'environnement lunaire avec des particules chargées de vent solaire à faible énergie : Université Rice, BJ O'Brien.
• Expérience sismique active : Université de Stanford , RL Kovach ; United States Geological Survey , JS Watkins.
• Système d'alimentation isotopique SNAP-27 : Sandia National Laboratories , Jim Leonard

L'ALSEP a été construit et testé par Bendix Aerospace à Ann Arbor, dans le Michigan . Les instruments ont été conçus pour fonctionner de manière autonome après le départ des astronautes et pour réaliser des études à long terme de l'environnement lunaire. Ils étaient disposés autour d'une station centrale qui fournissait l'énergie générée par un générateur thermoélectrique à radio-isotopes (RTG) pour faire fonctionner les instruments et les communications afin que les données collectées par les expériences puissent être relayées vers la Terre. Le contrôle thermique était assuré par des éléments passifs (isolation, réflecteurs, revêtements thermiques) ainsi que par des résistances de dissipation de puissance et des éléments chauffants. Les données collectées par les instruments étaient converties en format de télémétrie et transmises à la Terre.

L'ALSEP était stocké dans la baie d'équipement scientifique (SEQ) du module lunaire dans deux sous-paquets distincts. La base du premier sous-paquet constituait la station centrale tandis que la base du deuxième sous-paquet faisait partie du RTG. Une sous-palette était également attachée au deuxième sous-paquet qui transportait généralement une ou deux des expériences et l'ensemble cardan de l'antenne. Sur Apollo 12, 13 et 14, le deuxième sous-paquet contenait également le porte-outils manuel lunaire (HTC). Le déploiement exact des expériences différait selon la mission. Les images suivantes montrent une procédure typique d'Apollo 12.

Chaque station ALSEP avait des éléments communs.

Chaque mission comportait un ensemble différent d’expériences.

En raison du risque d'un échec prématuré sur la Lune, les géologues ont persuadé la NASA de n'autoriser que les expériences pouvant être mises en place ou terminées en 10 minutes. En conséquence, Apollo 11 n'a pas laissé de package ALSEP complet, mais une version plus simple appelée Early Apollo Surface Experiments Package (EASEP). Comme il n'y avait qu'une seule EVA de 2 heures et 40 minutes prévue, l'équipage n'aurait pas eu assez de temps pour déployer un ALSEP complet, qui prenait généralement une à deux heures à déployer. Les deux packages étaient stockés dans la baie SEQ du LM.

Les ingénieurs ont conçu l'EASEP pour se déployer à l'aide d'une seule poignée, et le réflecteur rétro-réfléchissant laser (LRRR) s'est également déployé en dix minutes. Malgré sa conception plus simple, le sismomètre était suffisamment sensible pour détecter les mouvements de Neil Armstrong pendant son sommeil.

L'ensemble cardan d'antenne était stocké sur la sous-palette. Le tabouret pour le PSE, les outils ALSEP, la barre de transport et le HTC étaient stockés sur le deuxième sous-paquet.

En raison de l'atterrissage avorté, aucune expérience n'a pu être déployée. Cependant, l' étage S-IVB d'Apollo 13 s'est délibérément écrasé sur la Lune pour fournir un signal au PSE d'Apollo 12.

L'ensemble cardan d'antenne était stocké sur le premier sous-emballage. Le tabouret pour le PSE, les outils ALSEP, la barre de transport et la perceuse Lunar étaient stockés sur la sous-palette. Le HTC était stocké sur le deuxième sous-emballage.

L'ensemble cardan d'antenne était stocké sur la sous-palette. Le tabouret pour le PSE, les outils ALSEP, la barre de transport et le HTC étaient stockés sur le deuxième sous-paquet.

L'ensemble cardan d'antenne a été stocké sur la sous-palette. Les outils ALSEP, la barre de transport et le tabouret pour le PSE ont été stockés sur le deuxième sous-paquet.

Le système ALSEP et ses instruments étaient contrôlés par des commandes depuis la Terre. Les stations ont fonctionné depuis leur déploiement jusqu'à la fin des opérations de soutien le 30 septembre 1977, principalement pour des raisons budgétaires. De plus, en 1977, on a estimé que les blocs d'alimentation d'au moins une station ne pouvaient pas faire fonctionner à la fois l'émetteur et tout autre instrument. Cependant, les émetteurs n'ont pas été éteints, et les 5 ALSEP ont été observées par le radiotélescope soviétique RATAN-600 entre le 18 octobre et le 28 novembre 1977, après la fin officielle de leur mission.

Les systèmes ALSEP sont visibles sur plusieurs images prises par le Lunar Reconnaissance Orbiter lors de ses orbites au-dessus des sites d'atterrissage d'Apollo.

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  Photo LRO montrant l'ALSEP d'Apollo 17 (package scientifique)
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  Photo LRO montrant l'ALSEP d'Apollo 12