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The lunar astronauts not only photodocumented their landing sites and collected rock/soil samples but also deployed numerous sophisticated instruments at the ground station. Some acquired data during the lunar stay but most telemetered results back to Earth and certain equipment, such as seismometers, continued to operate for years. The ALSEP group of ground instruments is described, with several examples of results given. A second group of instruments were mounted in a bay on the Command and Service Module that orbited the Moon while the ground crew performed their program. These SIM instruments made measurements of lunar gravity, magnetism, and chemical composition, together with monitoring some specialized physical phenomena.
阿波罗仪器实验
阿波罗11号的首要任务就是回到那里。一旦成功，主要工作就是收集岩石/土壤样本。但是阿波罗11号以及随后登陆月球的5个任务中，都携带了各种各样的科学仪器，这些仪器被挑选出来并设计用来测量月球的各种物理和化学性质——局部、内部和外部环境。这些设备分为两类：安装在轨道CSM（指挥和服务模块）的SIM（科学仪器模块）中的设备和地面定位设备。本表总结了活动和任务中使用的仪器。
CSM打开其SIM外护套，将仪器暴露在月球表面，如图所示：
Apollo 15 SIM的仪器在下图中标记：
X射线荧光光谱仪能够相当准确地测定许多元素的含量，包括岩石中的大部分主要元素和一些次要或微量元素。该图显示了阿波罗14号CSM穿越路径的铝硅比变化。
月球磁场很弱。它可能有一个小的金属核心，但现在不是流体，所以可能排除了内部磁场。目前的磁场是“化石”或古地磁磁场。磁场的来源可能是月球岩石本身的剩磁，可能是由于与太阳和/或地球磁场的相互作用引起的，也可能是在月球早期历史上月球核心曾经是流体时在岩石中引起的。太阳磁场在月球磁场的当前状态中起着很大的作用，这一点可以通过地球轨道探测器35上的磁场矢量和阿波罗12号地点地面同步测量的相似性（一般对应）来证明。
在阿波罗地面站测量了低至38和高至341γ的磁场强度。因此，从月球的一个区域到另一个区域有明显的差异。这就是阿波罗16号利用模拟磁强计在轨道上测量的结果，它显示了两种磁性成分的表面变化：
激光高度计由几个CSM操作。这里是沿一个完整的绕月轨道的阿波罗15号剖面图，表示高度差为Δr's，或平均月球球体半径的变化。
月球重力的变化是另一个需要详细测量的重要参数。一种方法是利用无线电跟踪来确定航天器速度的变化，这几乎完全是由于引力的波动造成的。阿波罗15号上的S波段（无线电）转发器用于获得这些测量结果，由此得出这两个剖面（和其他剖面）：
“宁静的母马”和“Crisium母马”上方的重力高度与先前确定和命名的特征相对应。 质量瘤 （对于质量浓度）。这些重力高被认为是由于在深度处岩石密度的增加，在深度处，压力将喂入地表玄武岩的辉长岩转化为称为榴辉岩的致密岩石（见下页底部的插图）。
这张覆盖整个月球的地图显示了质量集中的红色区域或吉祥物；这些往往在主要的覆盖着母马的盆地下面发现：
现在，转向宇航员在月球表面进行的实验。每个阿波罗登月舱都携带一个紧凑的地面可部署仪器包，这是首字母缩写ALSEP（阿波罗月球表面实验包）。在这些网站上可以找到对ALSEP计划的两个良好评价。 (1) 和 (2) . 大多数飞行中都有几种仪器，但个别阿波罗任务通常携带新仪器，如上表所示。下一个例子是《国家地理学会》杂志上1970年的一篇文章，展示了以下一些工具：
在宇航员面前是月球测距后向反射器（LRRR）（难以置信的是，它能反射地球发出的激光束）。然后，从其左边顺时针方向依次是月球表面重力仪（LSG）、月球大气成分实验（LACE）、月球喷出物和陨石实验（LEAM）、被动地震实验（PSE）、带电粒子月球环境实验、月球表面磁强计（LSM）、月球表面磁强计（LSM）、地球物理和地球物理。超热离子探测器（SID）、冷阴极离子计、太阳风实验（SWE）、热流实验（HFE）和主动地震实验（ASE）。有些ALSEP仪器是独立的，有自己的电源。其他的则通过电缆连接到一个中央电源，即放射性同位素热电发生器（RTG），如图所示，位于阿波罗14号发射场的中央站点。
这些复杂的仪器（其中一些需要花费数百万美元来确保它们的空间价值）已经返回了大量的数据，这些数据扩大了我们对月球内部和表面环境的理解。一个实验必须足以说明这种通用性。下面是被动地震实验得到的地震记录（地震图）。前两个是当一个用过的土星IV-B外壳被迫撞击月球时产生的，当一个lm（当CSM返回地球时留下）被允许在轨道上衰变并撞击月球时产生的。最下面的两个记录是来自内部的自然（和较小的；2级或更小的）月震。
所有这些记录都不同于与陆地地震有关的缺乏S（次级或剪切）波的记录。它们的持续时间也比地震要长得多——长达一个小时，就好像月亮像铃声一样“叮当作响”。大部分月震起源于600公里或更深处（归因于地震信号在低速表层来回反弹）。 [喷射毯] ）它们往往出现在与首选空间位置和特定时间间隔相关联的群中（可能由地面潮汐力引起的应力引起）。
阿波罗12号、14号、15号和16号的地震计持续运行多年，提供了大量有关月球内部的数据。该内部的一个模型如图所示：
注意20和60公里处的两个速度不连续。该区间内的速度与斜长岩一致。大于60公里的更高速度与提议的辉石-橄榄石上地幔有关。速度在4到20公里之间，表明玄武岩断裂流动序列对负载压力作出响应。浅层速度（左下插图）归因于上一页讨论的月球喷射物覆盖层单元，由粉碎的风化层覆盖。
最后一句话：热探针测量显示热流量范围更大，平均为2.8 x 10-6 W/cm 2 ，比着陆前的预测值（地球平均值约为6.2 x 10-6 W/cm 2 ）这意味着内部温度比预期更高，可能与铀（通过放射性衰变产生的热量）浓度更高有关。