Surveyor 3

Surveyor 3

Sonde Surveyor
Organisation :	NASA
Principal constructeur :	Hughes Aircraft
Type de mission :	Exploration lunaire
Lancement :	17 avril 1967 à 07:05:00 UTC
Engin de lancement :	Atlas-Centaur
Atterrissage :	20 avril 1967 4 h 53 min UT à 2,94° S ; 336,66° E.
Durée de la mission :	65 heures
Masse :	296 kg à l'atterrissage.
NSSDC ID :	1967-035A
Page Web :	NASA NSSDC Master Catalog
Éléments orbitaux
Orbite :	Aucune : atterrissage sur la Lune.
Instruments
Télédiffusion :	Transmission de gros-plans de la surface lunaire

Surveyor 3 sur la Lune ; photo prise lors de la mission Apollo 12.

Surveyor 3 est une sonde lunaire américaine lancée le 17 avril 1967. Elle s'est posée sur la Lune le 20 avril 1967, sur la partie Mare Cognitum de l'Oceanus Procellarum et a transmis un total de 6 315 images.

Le site de Surveyor 3 a été aussi choisi pour la mission Apollo 12. Plusieurs composants de la sonde ont été ramenés sur Terre pour étudier les effets d'une exposition au long terme à l'environnement lunaire des appareillages humains.

Une bactérie commune Streptococcus mitis se serait incidemment logée à l'intérieur de la caméra de la sonde peu avant le lancement. Environ 50 à 100 de ces bactéries auraient survécu dans cet environnement hostile pendant trois ans, seulement détectées quand Apollo 12 ramena la caméra sur Terre. La découverte, bien qu'attirant peu l'attention à l'époque, apportait des preuves à l'idée de panspermie interplanétaire, et plus important, amena la NASA à adopter des procédures beaucoup plus strictes pour éviter la contamination de Mars et d'autres planètes suspectées de pouvoir héberger la vie. L'exemple le plus spectaculaire a été la sonde Galileo qui a été détruite à la fin de sa mission en l'envoyant dans Jupiter pour éviter qu'elle ne s'écrase sur Europe.

La NASA pense maintenant que la détection de ces bactéries a été causée par des erreurs dans les procédures scientifiques après le retour de la caméra sur Terre, d'autant que la bactérie elle-même n'est pas du tout extrémophile mais mésophile^[1].

Appareillage scientifique

Télévision

La caméra de Surveyor 3 rapportée de la lune par la mission Apollo 12, exposée au National Air and Space Museum.

La caméra de télévision consiste en un tube vidicon (en), des objectifs de 25 et 100 mm de focale, obturateurs, filtres, et diaphragme, montés sur un axe incliné d'environ 16 degrés vers le pôle central de l'engin spatial. L'appareil a été monté sous un miroir qui peut être déplacé dans l'azimut et l'altitude. Le fonctionnement de l'appareil était totalement dépendant de la bonne réception des commandes de la Terre.

On a obtenu, image par image, la couverture de la surface lunaire sur 360 degrés en azimut et de 40 degrés au-dessus du plan perpendiculaire à l'axe de la caméra à 65 degrés au-dessous de ce plan. Les deux modes de fonctionnement 600 et 200 lignes ont été utilisés. En mode 200 lignes la transmission sur une antenne omnidirectionnelle (en) est d'une image numérisée tous les 61,8 secondes. La transmission d'une vidéo complète d'images de 200 lignes a demandé 20 secondes et utilisé une bande passante de 1,2 kHz. Les photos en 600 lignes ont été transmises par une antenne directionnelle (en). Ces images ont été acquises toutes les 3,6 secondes. Chaque image de 600 lignes prend théoriquement 1 seconde pour être lue à partir du vidicon et demande 220 kHz de bande passante pour la transmission. Les transmissions de données ont été converties en un signal de télévision. Les images de télévision ont été affichées sur terre sur un écran à balayage lent avec un phosphore de grande rémanence. La rémanence a été choisie pour mieux correspondre à la valeur nominale maximale de la vitesse de balayage. Une trame TV d'identification était reçue pour chaque nouvelle image et était affichée en temps réel à un rythme compatible avec la vitesse d'arrivée de la nouvelle image. Ces données ont été enregistrées sur une cassette vidéo magnétique. L'appareil a envoyé 6 315 photos entre le 20 avril et le 3 mai 1967, y compris des vues de l'engin spatial, études lunaire, des vues des échantillons destinés à l'étude de la mécanique des sols en surface et de la terre au durant une éclipse solaire.

Le module lunaire d'Apollo 12 s'est posé à proximité de l'engin spatial Surveyor 3 en novembre 1969. Les astronautes ont examiné l'engin spatial et rapporté environ 10 kg de pièces sur Terre, y compris la caméra de Surveyor 3, qui est maintenant exposée au Musée national de l'air et de l'espace de Washington, DC

Mécanique des sols et échantillonnage de surface

Le mécanisme d'échantillonnage du sol de surface a été conçu pour creuser, gratter et trancher la surface lunaire et pour le transport des matériaux de surface lunaire, tout en étant photographiés de sorte que les propriétés de la surface lunaire pourrait être déterminée. L'échantillonneur a été monté en dessous de la caméra de télévision et se composait principalement d'une pelle d'environ 120 mm de long et 50 mm de large. La pelle était composée d'un conteneur, d'une lame aiguisée, et d'un moteur électrique pour ouvrir et fermer le récipient. Une petite semelle était jointe à la porte de la pelle pour présenter une surface plane à la surface lunaire. La pelle était capable de prendre un solide de 32 mm de diamètre au minimum et d'un maximum de 100 cm³ de matériaux granulaires. La pelle était placée sur un bras pantographe qui pourrait être étendu à environ 1,5 m ou escamoté, à proximité de l'engin moteur. Le bras peut également être déplacé d'un azimut de +40 à -72 degrés ou être élevée de 130 mm par un moteur. Il pourrait également être lâché sur la surface lunaire par gravité et rebondir. Les test de surface ont été : sept prélèvements, quatre tests de tranchées, et treize essais de choc. Le temps total d'exploitation a été de 18 h 22 min, en dix séquences distinctes. Les mesures des courants moteur et des forces appliquées à la surface n'ont pas été obtenus en raison de l'état de la télémétrie de l'engin spatial, suite à l'atterrissage sur la surface lunaire. Toutefois, des estimations sont possibles. Le petit coefficient d'élasticité du ressort n'a pas permis la détermination de la densité des tests d'impact. Une pénétration de 38 à 50 mm a été obtenue à partir des tests de roulement, et une profondeur de 175 mm a été atteinte au cours des opérations de tranchage. La conception du mécanisme et ses auxiliaires électroniques s'est avérée plus que satisfaisantes pour les opérations à la surface lunaire.

Notes et références

Liens externes

• (en) Surveyor Program Results (1969) [PDF]
• (en) Analysis of Surveyor 3 material and photographs returned by Apollo 12 (1972) [PDF]
• (en) Examination of Surveyor 3 surface sampler scoop returned by Apollo 12 mission (1971) [PDF]
• (en) Surveyor 3 parts and materials returned from the moon by Apollo 12 - Evaluation of lunar effects - Janvier 1971 [PDF]

 

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