Paquete de experimentos de la superficie lunar de la misión Apolo

El Paquete de Experimentos de Superficie Lunar del Apolo ( ALSEP , por sus siglas en inglés) comprendía un conjunto de instrumentos científicos colocados por los astronautas en el lugar de aterrizaje de cada una de las cinco misiones Apolo para aterrizar en la Luna después del Apolo 11 (Apolo 12 , 14 , 15 , 16 y 17 ). El Apolo 11 dejó un paquete más pequeño llamado Paquete de Experimentos Científicos del Apolo Inicial o EASEP , por sus siglas en inglés .

La instrumentación y los experimentos que conformarían el ALSEP se decidieron en febrero de 1966. En concreto, los experimentos, las instituciones responsables y los investigadores principales y coinvestigadores fueron: ^[1]

• Experimento sísmico lunar pasivo: Instituto Tecnológico de Massachusetts , Frank Press ; Universidad de Columbia , George Sutton; Instituto Tecnológico de Georgia , Robert Hostetler
• Magnetómetro de la superficie lunar : Centro de Investigación Ames , CP Sonett; Centro Marshall de Vuelos Espaciales , Jerry Modisette.
• Energía solar eólica de energía media : Laboratorio de propulsión a chorro , CW Snyder y MM Neugebauer.
• Detección de iones supratérmicos : Universidad Rice , JW Freeman, Jr.; Centro Marshall de Vuelos Espaciales, Curt Michel .
• Experimento de flujo de calor : Universidad de Columbia, M. Langseth; Universidad de Yale , S. Clark.
• Experimento sobre el entorno lunar con partículas cargadas de viento solar de baja energía : Universidad Rice, BJ O'Brien.
• Experimento sísmico activo : ^{[1] [2]} Universidad de Stanford , RL Kovach; Servicio Geológico de los Estados Unidos , JS Watkins.
• Sistema de energía isotópica SNAP-27: ^[3] Sandia National Laboratories , Jim Leonard

El ALSEP fue construido y probado por Bendix Aerospace en Ann Arbor, Michigan . Los instrumentos fueron diseñados para funcionar de forma autónoma después de que los astronautas se fueran y para realizar estudios a largo plazo del entorno lunar. Estaban dispuestos alrededor de una estación central que suministraba energía generada por un generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG) para hacer funcionar los instrumentos y las comunicaciones de modo que los datos recopilados por los experimentos pudieran transmitirse a la Tierra. El control térmico se logró mediante elementos pasivos (aislamiento, reflectores, revestimientos térmicos), así como resistencias de disipación de energía y calentadores. Los datos recopilados por los instrumentos se convirtieron a un formato de telemetría y se transmitieron a la Tierra.

El ALSEP se almacenó en el compartimento de equipo científico (SEQ) del módulo lunar en dos subpaquetes separados. La base del primer subpaquete formaba la estación central, mientras que la base del segundo subpaquete formaba parte del RTG. También se adjuntó un subpalet al segundo subpaquete que, por lo general, transportaba uno o dos de los experimentos y el conjunto de cardán de la antena. En las misiones Apolo 12, 13 y 14, el segundo subpaquete también almacenaba el portador de herramientas manuales lunares (HTC). El despliegue exacto de los experimentos difería según la misión. Las siguientes imágenes muestran un procedimiento típico de la misión Apolo 12.

Imagen	Descripción
	Pete Conrad abre las puertas de la bahía SEQ a través de un sistema de cordones y poleas.
	Alan Bean retira el segundo subpaquete de la bahía SEQ. Esto se logró utilizando el brazo articulado, que se puede ver extendido, y un sistema de poleas para colocarlo en el suelo. En el Apolo 17, los astronautas sintieron que el uso del brazo articulado y el sistema de poleas complicaba la operación. Por ello, se retiró todo el sistema para el Apolo 17. En el Apolo 11, Buzz Aldrin decidió no utilizar el sistema por falta de tiempo.
	El primer subpaquete, que Conrad había retirado del compartimento SEQ anteriormente.
	Bean baja el barril RTG a una posición desde donde puede acceder a él.
	Bean está empezando a quitar la cúpula del contenedor del RTG. Está usando una herramienta especializada llamada Dome Removal Tool (DRT). Observe cómo ya ha preparado el RTG para cargar combustible y ya ha desplegado el HTC. Conrad ya ha quitado el subpalet del subpaquete del RTG.
	Bean descarta la cúpula con el DRT aún conectado. Ninguno de los dos tuvo uso después.
	Bean está intentando quitar el elemento de combustible del barril usando la herramienta de transferencia de combustible (FTT). Observe una de las herramientas manuales universales (UHT) unidas al subpaquete RTG. En el Apolo 12, el elemento de combustible se quedó atascado en el barril debido a la expansión térmica (Bean podía sentir el calor a través de su traje). Conrad golpeó el costado del barril con un martillo mientras Bean lograba soltarlo. Luego lo insertó en el RTG y descartó la FTT.
	Bean fija el subpaquete RTG a la barra de transporte para preparar el trayecto hasta el sitio de despliegue de ALSEP. La barra de transporte se utilizaría más tarde como mástil para la antena en la estación central.
	Durante el trayecto hacia el lugar de despliegue de ALSEP, Conrad tomó esta fotografía. Su sombra indica que lleva el subpalet con uno de los dos UHT.
	Bean lleva el ALSEP al sitio de implementación.
	Conrad sostiene la barra de transporte en su mano izquierda mientras libera el conjunto del cardán de la antena con un UHT.
	Esta foto muestra a Jim Lovell entrenando para el Apolo 13. Actualmente está desplegando una maqueta de la Estación Central. La Estación estaba accionada por resorte. Después de soltar los pernos Boyd, la parte superior de la Estación se elevaba y se desplegaba. Observe las distintas ubicaciones en la parte superior que albergaban algunos de los experimentos antes del despliegue. También se sujetaban con pernos Boyd que se soltaban con un UHT. [4]

Cada estación de ALSEP tenía algunos elementos comunes.

Nombre	Diagrama	Imagen	Descripción
Estación central			La imagen muestra la Estación Central desde el ALSEP del Apolo 16. La Estación Central era esencialmente el centro de mando de toda la estación ALSEP. Recibía órdenes de la Tierra, transmitía datos y distribuía energía a cada experimento. Las comunicaciones con la Tierra se lograban a través de una antena axial-helicoidal modificada de 58 cm de largo y 3,8 cm de diámetro montada en la parte superior de la Estación Central y apuntada hacia la Tierra por los astronautas. Los transmisores, receptores, procesadores de datos y multiplexores estaban alojados dentro de la Estación Central. La Estación Central era una caja de 25 kg con un volumen almacenado de 34.800 cm3. Además, en los Apolos 12 a 15, se montó un detector de polvo en la Estación Central que medía la acumulación de polvo lunar.
Generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG)			La imagen muestra el RTG del Apolo 14 con la Estación Central al fondo. El RTG era la fuente de energía del ALSEP. Utilizaba el calor de la desintegración radiactiva del plutonio-238 y termopares para generar aproximadamente 70 vatios de energía. La base del RTG era la base del segundo subpaquete del ALSEP.
Barril RTG			El contenedor RTG almacenaba el elemento combustible de plutonio-238. Estaba ubicado a la izquierda de la bahía SEQ. El contenedor estaba diseñado para soportar una explosión del vehículo de lanzamiento en caso de aborto o reingreso a la atmósfera terrestre (que es lo que ocurrió en el Apolo 13). La imagen muestra a Edgar Mitchell practicando la extracción del elemento combustible.

Nombre	Diagrama	Descripción
Experimento Sísmico Activo (ASE)		Mediante el uso de la sismología, se pudo determinar la estructura interna de la Luna a varios cientos de pies bajo tierra. El ASE constaba de tres componentes principales. Un astronauta de la Estación Central colocó en línea un conjunto de tres geófonos para detectar las explosiones. [5] Se diseñó un paquete de mortero para lanzar un conjunto de cuatro explosivos desde diferentes distancias desde el ALSEP. Por último, se utilizó un Thumper activado por astronautas para detonar una de las 22 cargas y crear una pequeña descarga. El diagrama muestra el dispositivo Thumper.
Experimento de partículas cargadas en el entorno lunar (CPLEE)		El CPLEE fue diseñado para medir los flujos de partículas cargadas como electrones e iones .
Experimento de calibre de cátodo frío (CCGE) o medidor de iones de cátodo frío (CCIG)		El experimento CCGE fue diseñado para medir la presión de la atmósfera lunar . Originalmente fue diseñado para ser parte del SIDE, pero su fuerte campo magnético habría causado interferencias. El CCIG está a la derecha del SIDE en el diagrama.
Experimento de flujo de calor (HFE)		El HFE fue diseñado para realizar mediciones térmicas del subsuelo lunar con el fin de determinar la velocidad a la que el calor fluye hacia el exterior. [6] Las mediciones podrían ayudar a determinar la abundancia de radioisótopos y ayudar a entender la evolución térmica de la Luna. El HFE consistía en una caja electrónica y dos sondas. Cada sonda fue colocada en un agujero por un astronauta que fue perforado hasta aproximadamente 2,5 m de profundidad.
Retrorreflector de medición de distancia por láser (LRRR)		Un LRRR se utiliza para reflejar un haz láser desde la Tierra; el tiempo de ida y vuelta del haz es un indicador preciso de la distancia a la Luna. La información se utiliza para estudiar la recesión lunar debido a la disipación de las mareas y el movimiento irregular de la Tierra. Los LRRR son los únicos experimentos que todavía se utilizan en la actualidad. El diagrama de arriba muestra la versión del Apolo 11. El del Apolo 14 era similar al del Apolo 11. El diagrama de abajo muestra la versión más grande del Apolo 15.
Experimento de composición de la atmósfera lunar (LACE)		El LACE fue diseñado para detectar la composición de la atmósfera lunar.
Experimento sobre eyecciones lunares y meteoritos (LEAM)		El LEAM fue diseñado para detectar partículas secundarias que habían sido expulsadas por impactos de meteoritos en la superficie lunar y para detectar micrometeoritos primarios. [7] Véase Suelo lunar para ver algunos resultados de experimentos.
Experimento de perfil sísmico lunar (LSPE)		El LSPE era similar al ASE, excepto que la profundidad prevista era de varios kilómetros. Constaba de tres componentes principales. Un astronauta colocó un conjunto de cuatro geófonos cerca del ALSEP. [5] La antena del LSPE se utilizó para enviar señales a las cargas. Había ocho cargas, cada una de ellas compuesta por varios tamaños que iban desde 1 ⁄ 8 a 6 lb (0,06 a 2,72 kg). Las cargas se desplegaron durante las travesías del rover .
Gravímetro de la superficie lunar (LSG)		El LSG fue diseñado para realizar mediciones muy precisas de la gravedad lunar y sus cambios a lo largo del tiempo. Se esperaba que los datos pudieran utilizarse para demostrar la existencia de ondas gravitacionales .
Magnetómetro de la superficie lunar (LSM)		El LSM fue diseñado para medir el campo magnético lunar . Los datos podrían utilizarse para determinar las propiedades eléctricas del subsuelo. También se utilizó para estudiar la interacción del plasma solar y la superficie lunar.
Experimento sísmico pasivo (PSE) del Apolo 12		El PSE fue diseñado para detectar " terremotos lunares ", ya sea naturales o creados artificialmente, para ayudar a estudiar la estructura del subsuelo.
Paquete de experimentos sísmicos pasivos (PSEP)		Similar al PSE, excepto que era autosuficiente, es decir, contaba con su propia fuente de energía ( paneles solares ), equipos electrónicos y de comunicaciones. Además, el PSEP también contaba con un detector de polvo.
Experimento del espectrómetro de viento solar (SWS)		El SWS fue diseñado para estudiar las propiedades del viento solar y sus efectos en el entorno lunar.
Experimento con detector de iones supratérmicos (SIDE)		El SIDE fue diseñado para medir varias propiedades de iones positivos en el entorno lunar, proporcionar datos sobre la interacción del plasma entre el viento solar y la Luna y determinar el potencial eléctrico de la superficie lunar.

Cada misión tenía un conjunto diferente de experimentos.

Debido al riesgo de un aborto prematuro en la Luna, los geólogos persuadieron a la NASA para que permitiera solo experimentos que pudieran instalarse o completarse en 10 minutos. ^[8] Como resultado, el Apolo 11 no dejó un paquete ALSEP completo, sino una versión más simple llamada Paquete de Experimentos de Superficie del Apolo Temprano (EASEP). Dado que solo se había planeado una EVA de 2 horas y 40 minutos, la tripulación no tendría tiempo suficiente para desplegar un ALSEP completo, que generalmente demoraba entre una y dos horas en desplegarse. Ambos paquetes se almacenaron en la bahía SEQ del LM.

Los ingenieros diseñaron el EASEP para que se desplegara con solo apretar la palanca, y el retrorreflector de medición de distancia por láser (LRRR) también se desplegó en diez minutos. A pesar de su diseño más simple, el sismómetro era lo suficientemente sensible para detectar los movimientos de Neil Armstrong mientras dormía. ^[8]

Nombre	Imagen	Notas
LRR ...		La cubierta antipolvo transparente ya se ha quitado y se encuentra a 3 o 4 m a la derecha. El reflector de metal refleja el cielo negro.
Programa de Educación Física y Rehabilitación (PSEP)		Falló después de 21 días.

Nombre	Imagen	Notas
LSM		Almacenado en el primer subpaquete.
PSE		Almacenado en el primer subpaquete.
SST		Almacenado en el primer subpaquete.
LADO / CCGE		Almacenado en el segundo subpaquete como parte del subpalet. El CCIG se puede ver a la izquierda del LADO. El CCIG falló después de solo 14 horas.

El conjunto de cardán de antena se almacenó en el subpalet. El taburete para el PSE, las herramientas ALSEP, la barra de transporte y el HTC se almacenaron en el segundo subpaquete.

Debido al aterrizaje abortado, no se pudo poner en marcha ninguno de los experimentos. Sin embargo, la etapa S-IVB del Apolo 13 se estrelló deliberadamente en la Luna para proporcionar una señal al PSE del Apolo 12.

El conjunto de cardán de antena se almacenó en el primer subpaquete. El taburete para el PSE, las herramientas ALSEP, la barra de transporte y el taladro Lunar se almacenaron en el subpalet. El HTC se almacenó en el segundo subpaquete.

Nombre	Imagen	Notas
Plaza bursátil norteamericana		La imagen superior muestra el dispositivo de mortero. La inferior muestra al piloto del módulo lunar Edgar Mitchell operando el Thumper. El mortero, los geófonos y el Thumper estaban almacenados en el primer subpaquete. Trece de las veintidós cargas del Thumper se dispararon con éxito. [5] Debido a las preocupaciones sobre el despliegue del mortero, no se disparó ninguno de los cuatro explosivos. Hubo un intento de dispararlos al final de la vida útil del ALSEP, pero las cargas no funcionaron después de haber estado inactivas durante tanto tiempo.
COMPLETO		Almacenado en el primer subpaquete.
LRR ...		Almacenado en el Quad I del LM y llevado al sitio de ALSEP por separado.
PSE		Almacenado en el primer subpaquete.
LADO / CCGE		Almacenado en el subpalet. El LADO está en la esquina superior izquierda mientras que el CCIG está en el centro de la imagen.

El conjunto de cardán de antena se almacenó en el subpalet. El taburete para el PSE, las herramientas ALSEP, la barra de transporte y el HTC se almacenaron en el segundo subpaquete.

Nombre	Imagen	Notas
EFE		En el centro de la imagen se puede ver la caja electrónica y los dos cables que van a cada una de las sondas, almacenados en el segundo subpaquete. Durante las operaciones de perforación de cada uno de los agujeros, se encontró más resistencia de la esperada. Como resultado, las sondas no pudieron insertarse a la profundidad prevista. No se pudieron obtener datos científicos precisos del experimento Apolo 15 hasta que se pudieron comparar los datos con los del Apolo 17.
LRR ...		Almacenado en el Quad III del LM y llevado al sitio ALSEP a través del rover lunar.
LSM		Almacenado en el primer subpaquete.
PSE		Almacenado en el primer subpaquete.
SST		Almacenado en el primer subpaquete.
LADO / CCGE		El SIDE está a la izquierda mientras que el CCIG está conectado a la derecha. Está almacenado en el subpalet. Observe la inclinación del SIDE. Esto fue necesario debido a la latitud del lugar de aterrizaje del Apolo 15. Observe también el brazo que conecta el SIDE y el CCIG. Este rediseño se realizó porque las tripulaciones anteriores se quejaron de la dificultad de desplegar el SIDE/CCIG cuando solo había cables que conectaban los dos experimentos.

El conjunto de cardán de antena se almacenó en el subpalet. Las herramientas ALSEP, la barra de transporte y el taburete para el PSE se almacenaron en el segundo subpaquete.

Nombre	Imagen	Notas
ASE [1]		Las imágenes muestran el paquete de mortero (arriba) y el Thumper (abajo). Nótese la nueva base de mortero utilizada para mejorar el experimento después de que se encontraran problemas con el de Apollo 14. El mortero, los geófonos y el Thumper se almacenaron en el primer subpaquete. La base de la caja de mortero se almacenó en el segundo subpaquete. Después de que tres de los explosivos se dispararon con éxito, el sensor de inclinación se salió de escala. Entonces se decidió no disparar el cuarto explosivo. Diecinueve de las cargas del Thumper se dispararon con éxito. [5]
EFE		La imagen muestra la sonda de flujo de calor que se desplegó con éxito. Estaba almacenada en el segundo subpaquete. Después de desplegar con éxito una de las sondas, el comandante John Young se enganchó inadvertidamente el pie en el cable que iba al experimento desde la Estación Central. El cable se salió de su conector en la Estación Central. Aunque algunos técnicos y astronautas en la Tierra creyeron que era posible realizar una reparación, el control de la misión decidió finalmente que el tiempo necesario para una reparación podría aprovecharse mejor en otros trabajos, por lo que el experimento se dio por terminado.
LSM		Almacenado en el primer subpaquete.
PSE		Almacenado en el primer subpaquete.

Nombre	Imagen	Notas
EFE		Una de las sondas se puede ver en primer plano, mientras que la caja electrónica y la otra sonda se pueden ver en el fondo.
CORDÓN
Aprender		El LEAM ocupa un lugar destacado. La validez científica de este experimento ha sido puesta en tela de juicio debido a algunos datos extraños.
Licenciatura en Educación Secundaria		La imagen superior muestra la antena del LSPE en primer plano. La imagen del medio muestra una de las cargas. La imagen inferior muestra los geófonos. [5]
GLS		Debido a un error de diseño, el experimento no pudo lograr lo que fue diseñado.

El sistema y los instrumentos de la ALSEP se controlaban mediante comandos desde la Tierra. Las estaciones funcionaron desde su despliegue hasta que se dieron por terminadas las operaciones de apoyo el 30 de septiembre de 1977, debido principalmente a consideraciones presupuestarias. Además, en 1977 se evaluó que los paquetes de energía de al menos una estación no podían hacer funcionar tanto el transmisor como cualquier otro instrumento. Sin embargo, los transmisores no se apagaron ^[9] y los cinco ALSEP fueron observados por el radiotelescopio soviético RATAN-600 entre el 18 de octubre y el 28 de noviembre de 1977, después de la terminación oficial de su misión. ^[10]

Los sistemas ALSEP son visibles en varias imágenes tomadas por el Lunar Reconnaissance Orbiter durante sus órbitas sobre los sitios de aterrizaje del Apolo.

• 
  Fotografía del LRO que muestra el ALSEP (paquete científico) del Apolo 17
• 
  Fotografía de LRO que muestra el ALSEP del Apolo 12

• Programa Apolo
• Experimento de medición de distancias por láser en la Luna
• Hexanitrostilbeno , un explosivo estable al vacío utilizado en el ALSEP.
• Vehículo lunar
• Lista de objetos artificiales en la Luna

^ Sitio web de la Enciclopedia Astronautica, entrada del 14 de febrero de 1966.

• Brzostowski, MA y Brzostowski, AC, Archiving the Apollo active sísmic data , The Leading Edge, Sociedad de Geofísicos de Exploración, abril de 2009.

• Sitio de Astronautix
• Página Apolo del NSSDC
• Manual de datos de los experimentos científicos de la misión Apolo
• Informe de terminación de ALSEP
• Catálogo de operaciones del experimento Apolo
• Paquete de experimentos de superficie lunar de la misión Apolo, revisión de certificación de diseño (1971)
• Archivo de documentos ALSEP, del Instituto Lunar y Planetario