Lunar Atmospheric Composition Experiment
लूनर एटमॉस्फेरिक कम्पोजिशन एक्सपेरिमेंट (एल. ए. सी. ई.) एक लघु चुंबकीय विक्षेपण द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर (तटस्थ द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर) था। प्रयोग का उद्देश्य चंद्र वायुमंडल की संरचना और विविधताओं का अध्ययन करना था। एल. ए. सी. ई. की एकमात्र तैनाती वृषभ-लिट्रो घाटी के भीतर अपोलो 17 पर अपोलो लूनर सरफेस एक्सपेरिमेंट्स पैकेज (ए. एल. एस. ई. पी.) के हिस्से के रूप में थी। एल. ए. सी. ई. शीत कैथोड मापक का अनुवर्ती था जिसे अपोलो 14 और अपोलो 15 पर उड़ाया गया था। उन प्रयोगों ने एक कमजोर चंद्र वातावरण के अस्तित्व को साबित किया और चंद्र दिन और रात के दौरान चंद्र वायुमंडलीय घनत्व पर ऊपरी सीमा निर्धारित की, लेकिन इसकी संरचना को अज्ञात छोड़ दिया। उपकरण जैसे ही गैस के अणु प्रयोग के छिद्र में प्रवेश करते हैं, वे इलेक्ट्रॉन बमबारी द्वारा आयनित होते हैं। इन गैस आयनों को फिर एक किरण में टकराया जाता है और एक चुंबकीय विश्लेषक के माध्यम से डिटेक्टर तक पहुंचाया जाता है। इलेक्ट्रॉन-आयन स्रोतों में दो तंतु होते हैं, जो 99 प्रतिशत टंगस्टन और 1 प्रतिशत रीनियम से बने होते हैं। इलेक्ट्रॉन-आयन स्रोत में वोल्टेज को बदलकर कई आयन द्रव्यमान-श्रेणियों को एक साथ स्कैन किया जा सकता है। प्रत्येक द्रव्यमान श्रेणी में आयनों की गिनती के लिए एक स्वतंत्र प्रणाली थी। प्रत्येक प्रणाली में एक इलेक्ट्रॉन गुणक, पल्स एम्पलीफायर, डिस्क्रिमिनेटर और काउंटर शामिल थे। यह प्रयोग एक ही समय में 28 और 64 परमाणु द्रव्यमान इकाइयों के आयनों का पता लगा सकता है, जिससे कार्बन मोनोऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड का एक साथ मापन किया जा सकता है। एल. ए. सी. ई. की उपकरण रिकॉर्डिंग सटीकता सभी 21-बिट गणनाओं के लिए 1 प्रतिशत पर बनी रही। उपकरण के अंशांकन के दौरान, यह पता चला कि आयन प्रवाह, डिटेक्टर से टकराने के परिणामस्वरूप काउंटर की संतृप्ति हुई। तैनाती और संचालन एल. ए. सी. ई. को अपोलो 17 अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा 12 दिसंबर 1972 को लगभग 05:00 यू. टी. सी. पर तैनात किया गया था। चंद्रमा की सतह पर गैसों के नीचे की ओर प्रवाह को मापने के लिए प्रवेश द्वार को ऊपर की ओर तैनात किया गया था। एक नायलॉन डस्ट स्क्रीन ने मिशन सतह गतिविधियों के दौरान इसे बचाने के लिए ऊपर की ओर वाले छिद्र को ढक दिया। चालक दल के उड़ान भरने और भूकंपीय विस्फोटों के बाद इस डस्ट स्क्रीन को रेडियो कमांड द्वारा वापस खींच लिया गया था। उपकरण को ग्राउंड कमांड द्वारा 18:07 यूटीसी, 27 दिसंबर 1972 पर चालू किया गया था; तैनाती के बाद पहले सूर्यास्त के लगभग 50 घंटे बाद। सूर्योदय के समय, यह पाया गया कि प्रयोग स्थल और एल. ए. सी. ई. के उपकरणों को गर्म करने के परिणामस्वरूप आउटगैसिंग की उच्च दर हुई। इसके परिणामस्वरूप दोपहर के पास एक संक्षिप्त जांच को छोड़कर दिन के दौरान एल. ए. सी. ई. के संचालन को सीमित करने की आवश्यकता थी। दिन में लगातार उच्च बहिर्गमन दर ने अपने पूरे इतिहास में उपकरण के संचालन को गंभीर रूप से कम कर दिया क्योंकि इस डर से कि उच्च पृष्ठभूमि दर समय के साथ उपकरण की संवेदनशीलता को कम कर देगी। आयन फिलामेंट के संचालन के कारण, तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप फिलामेंट में टंगस्टन का अप्रत्याशित वाष्पीकरण होता है। नतीजतन, एल. ए. सी. ई. के संचालन के हिस्से के रूप में, आयन स्रोत को निष्क्रिय कर दिया जाएगा ताकि उपकरण को ठंडा किया जा सके। यह आंतरिक बहिर्गमन को कम करेगा और स्वच्छ द्रव्यमान स्पेक्ट्रा का उत्पादन करेगा। इस टंगस्टन वाष्पीकरण का लाभ यह था कि इसने उपकरण की संवेदनशीलता पर एक निरंतर जांच को सक्षम किया, जो स्थिर रही। परिणाम प्रयोग ने सकारात्मक रूप से पहचान की कि कमजोर चंद्र वातावरण में हीलियम, नियॉन और आर्गन शामिल थे। हीलियम की सांद्रता उन भविष्यवाणियों से मेल खाती है जो मानती हैं कि चंद्र हीलियम का अधिकांश हिस्सा सौर हवाओं से प्राप्त हुआ था और हीलियम चंद्र सतह पर जमता नहीं है। आर्गन (36एआर और 40एआर) का पता चला। चूंकि आर्गन सांद्रता में वृद्धि भोर से ठीक पहले हुई थी, इसलिए यह दिखाया गया था कि आर्गन संभवतः एक घनीभूत गैस थी। यह प्रस्तावित किया गया था कि आर्गन जम जाता है और रात में चंद्रमा की सतह पर अवशोषित हो जाता है। जैसे-जैसे रात दिन में परिवर्तित होती है, यह जमे हुए आर्गन गतिशील हो जाते हैं और सूर्योदय टर्मिनेटर से आगे और उसके साथ स्थानांतरित हो जाते हैं। इसे बोलचाल की भाषा में अपोलो 17 की प्रारंभिक विज्ञान रिपोर्ट में "सुबह से पहले की हवा" के रूप में संदर्भित किया गया था। चूँकि 40एआर का स्रोत संभवतः पोटेशियम (40के) का रेडियोधर्मी क्षय था, इसलिए एल. ए. सी. ई. द्वारा पता की गई इसकी उपस्थिति ने एक वास्तविक देशी चंद्र गैस का प्रमाण प्रदान किया। एल. ए. सी. ई. द्वारा ज्ञात सभी ज्ञात गैसों का कुल घनत्व कोल्ड कैथोड गेज द्वारा पाए गए घनत्व से मेल खाता है। आणविक हाइड्रोजन, क्लोरीन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन क्लोराइड और कार्बन डाइऑक्साइड सहित अन्य प्रजातियों की पहचान की गई। प्रयोग के संचालन के दौरान इनकी सांद्रता में गिरावट आई और यह संदेह है कि ये गठित उपकरण संदूषक हैं। यह निष्कर्ष इस तथ्य के कारण निकाला गया था कि, आर्गन के विपरीत, इन दूषित पदार्थों का पता लगाने में स्थानीय सूर्योदय के साथ तेजी से समकालीन रूप से वृद्धि हुई, न कि इसका नेतृत्व करने के लिए। नियॉन की सांद्रता अनुमान से 20 गुना कम थी और इसका कारण उस समय समझ में नहीं आया था। उपकरण की विफलता एल. ए. सी. ई. के संचालन के दसवें चंद्र महीने के दौरान, प्रयोग ने उपकरण के उच्च-वोल्टेज खंड के साथ एक समस्या विकसित की। 17 अक्टूबर 1973 को 17:32 यूटीसी पर स्वीप हाई वोल्टेज शून्य हो गया। सामान्य 2900 वोल्ट उत्पादन कई सौ वोल्ट तक कम हो गया था, और उपकरण अब काम नहीं कर सकता था। कई सुधारात्मक उपाय किए गए, लेकिन कोई भी सफल नहीं हुआ। संदर्भ मास स्पेक्ट्रोमेट्री अपोलो 17 अपोलो प्रोग्राम हार्डवेयर