Сервеєр-6

Рама апарата мала базову трикутну форму з алюмінієвих труб, що спрощувало монтування науково-технічного обладнання. У кутах рами кріпились три відкидні посадкові ноги з амортизаторами і опорами. Під час запуску опори перебували складеними під обтічником. Опори і амортизаційні блоки, укріплені на кожній нозі, складались з алюмінієвих чарунок, за рахунок деформації яких поглиналася енергія посадкового удару. Опори розкладалися на 4,3 м від центру апарата. Апарат був висотою приблизно 3 м.

На вершині вертикальної щоглі висотою понад один метр, розташованої в центрі трикутника, були сонячні батареї площею 0,855 м² з 792 фотоелементів, що створювали потужність до 85 Вт, додатково використовувались срібно-цинкові батареї.

До центру щогли кріпилась рухома плоска антена з високим коефіцієнтом підсилення, що передавала телевізійні зображення. Дві неспрямовані антени на кінцях розкладних щогл використовувались для передачі і прийому команд. Апарат мав два передавача і два приймача.

Теплозахист забезпечувався поєднанням білої фарби і оздобленням з високим коефіцієнтом тепловиділення, нанесеними на поліровану алюмінієву основу.

На рамі у двох відсіках з контрольованою температурою розміщувалась електронна апаратура. Відсіки були вкриті потужною теплоізоляцією, крізь яку проходили теплові канали, також у відсіках були терморегулювачі і маленькі електричні нагрівачі. В одному відсіку, у якому підтримувалася температура від 5 до 50 °C, розміщувалось обладнання для зв'язку і контролю електропостачання. В іншому, у якому підтримувалася температура від −20 до 50 °C, розміщувалось обладнання для обробки сигналів.

Телевізійна камера була змонтована близько біля вершини триніжка. В структуру були вставлені тензодатчики, температурні сенсори та інше інженерне обладнання.

Один фотометричний приціл було змонтовано біля кінця посадкової опори. одна коротка стріла розкладалася з центру структури.

Сонячний сенсор, датчик Канопуса і швидкі гіроскопі, що оберталися у кардановій підвісці, допомагали визначити орієнтацію апарата.

Рух і орієнтація здійснювались за допомогою холодного азоту під час фази польоту. Твердопаливний двигун у формі сталевої кулі, змонтований у центрі апарата, використовувався при посадці. Три малі ракетні двигуни з керованою тягою використовувались під час корекції орбіти і посадки. Двигуни працювали на гідраті монометилгідразину (пальне) і суміші MON-10 (90% диоксиду динітрогену (N₂O₂) і 10% монооксиду азоту (NO)). Кожна камера згоряння мала тягу 130–460 Н, один двигун повертався для контролю крену. Паливо зберігалося у сферичних баках, прикріплених до рами апарата.

Висотомір вмикав головний ракетний двигун для початкового гальмування. Після закінчення роботи твердопаливного двигуна відокремлювались висотомір і двигун. Після цього вмикались доплерівський і висотомірний радари, що забезпечували інформацію для роботи автопілота, який контролював систему малих двигунів до посадки.

На Сервеєрі-6 була встановлена телевізійна система і близько 100 датчиків для вимірювання температур, напруг, положення рухливих елементів апарату, а також акселерометри. Телевізійна система могла працювати у двох режимах: з розкладанням зображення на 200 або на 600 рядків. Роздільна здатність її була 0,5 мм на відстані 1,6 м від камери. У складі апарату знаходилися сонячний датчик і датчик опорної зірки Канопус, а також кілька радіолокаторів для визначення швидкості спуску і відстані до місячної поверхні. Радіовисотомір давав сигнал на вимикання гальмівного двигуна. Інший висотомір за допомогою бортової обчислювальної машини керував двигунами малої тяги.

Телевізійна камера складалася з трубки відикона, двох лінз із фокусною відстанню 25 і 100 мм, затворів, поляризаційних фільтрів (замість кольорових фільтрів камер попередніх апаратів) й діафрагми, встановлених вздовж осі, що була нахилена на 16 градусів до центральної осі апарата. Телекамера була встановлена ​​під дзеркалом, яке могло переміщуватись за азимутом (горизонтально) і висотою (вертикально). Робота камери повністю залежала від надходження належних команд із Землі. Покадрове охоплення місячної поверхні було отримано після оберту на 360 градусів за азимутом в проміжку від приблизно 90 градусів вище площини, перпендикулярної осі «Z» камери до −60 градусів нижче цієї площини.

Поляризаційні фільтри використовувались для виявлення і вимірювання лінійно поляризованого компонента світла, розсіяного від поверхні Місяця. Оптичні поверхні були найчистішими, порівняно з іншими місіями, через змінену раму дзеркала.

Були використані режими роботи телекамери з передачею 600 і 200 ліній. Більшість інформації було передано в режимі 600 ліній.

У режимі 200 ліній один кадр сканувався кожні 61,8 секунди і дані передавалися неспрямованою антеною. Повна передача зображення відеосигналом в режимі 200 ліній тривала 20 секунд на частоті 1,2 кГц.

Фотографії у режимі 600 ліній передавались спрямованою антеною. Отримані фотографії сканувались раз на 3,6 секунди. Кожне зображення в режимі 600 ліній вимагало номінально одну секунду для зчитування картинки з відикона, і частоту 220 кГц для передачі цифрового сигналу. Телевізійні зображення були показані на Землі у повільному скануванні на екрані телевізора, який був вкритий фотолюмінофором довгострокової стійкості відповідно до номінальної максимальної частоти кадрів. Один кадр зображення утворювався з кожного отриманого фото в режимі реального часу зі швидкістю, сумісною з отримуваним зображенням. Ці дані були записані на магнітну стрічку відеомагнітофона і на кіноплівку шириною 70 мм.

Робота камери була чудовою з погляду кількості і якості зображень. В проміжках між посадкою, «другою» посадкою, і закінченням першого місячного дня 24 листопада 1967, було отримано і надіслано 29 914 зображень.

Аналізатор розсіювання альфа-частинок поверхнею був розроблений для безпосереднього вимірювання кількості основних елементів місячної поверхні. Прилад складався з шести джерел альфа-частинок кюрія 242, що прицільно опромінювали зразок крізь отвір діаметром 10 мм у нижній частині приладу, і двох паралельних, але незалежних детекторних систем заряджених частинок. Одна система мала два датчика виявлення енергетичних спектрів альфа-частинок, розсіяних від місячної поверхні, інша, з чотирма датчиками, виявляла енергетичні спектри протонів внаслідок реакцій (альфа-частинок і протонів) в поверхні матеріалу. Кожен детектор був з'єднаний з аналізатором висоти імпульсу. Пакет електроніки у відсіку, розташованому на космічному апараті, постійно передавав телеметричні сигнали на Землю при виконанні експерименту. У спектрах зразків було виявлено кількісну інформацію про всі основні елементи, крім водню, гелію і літію. Експеримент тривалістю 83 години надав високоякісні дані протягом першого місячного дня. У другій місячний день були накопичені 22 години даних, надходження яких зменшив детектор шуму.

Кюрій був нанесений на плівку і розсіювався золотим напиленням всередині нижньої частини головки датчика. Це призвело до зростання фонового шуму і зниження чутливості приладів до важких елементів.

Один детектор протонів був вимкнений протягом другого дня роботи через наростання шумів. З 11 по 24 листопада 1967 було отримано 43 години даних. Останні дані були отримані через 4 години після місцевого заходу.

Після виконання «стрибкового» маневру 17 листопада 1967, голівка датчика перевернулась «догори ногами». Вимірювання були продовжені для отримання інформації про сонячні протони і космічні промені.

Дані для хімічного аналізу матеріалу поверхні Місяця були отримані протягом перших 30 годин роботи. З цього періоду 27 годин і 44 хвилин даних були без шуму.

Сервеєр-6 був першим запуском ракети з поверхні Місяця, який контролювали з Лабораторії реактивного руху в Пасадені. Апарат використав двигуни на рідкому паливі, щоб переміститися від свого первісного місця посадки на близько 3 метри[1].