Πρόγραμμα Μέρκιουρι

gigatos | 16 Φεβρουαρίου, 2022

Σύνοψη

Το πρόγραμμα Mercury ήταν το πρώτο διαστημικό πρόγραμμα των Ηνωμένων Πολιτειών. Το πρόγραμμα υλοποιήθηκε από τη NASA μεταξύ 1959 και 1963 και περιελάμβανε είκοσι αυτόματες δοκιμαστικές πτήσεις με ή χωρίς ανθρώπους και έξι πτήσεις με αστροναύτες στο διάστημα. Ο κύριος στόχος του προγράμματος ήταν να στείλει έναν άνθρωπο στο διάστημα για πρώτη φορά στον κόσμο και να ξεπεράσει τη Σοβιετική Ένωση στον διαστημικό αγώνα. Οι στόχοι άλλαξαν αργότερα, όταν οι Σοβιετικοί ανέλαβαν το προβάδισμα με το πρόγραμμα Βοστόκ και ο πρόεδρος John F. Kennedy ανακοίνωσε το πρόγραμμα Απόλλων, ενώ από τότε το πρόγραμμα Mercury σχεδιάστηκε για να μεγιστοποιήσει τη διαστημική εμπειρία.

Το πρόγραμμα ξεκίνησε τον Οκτώβριο του 1958, με την πρώτη ανεπίσημη ανακοίνωση της έναρξης των εργασιών (ακόμη μόνο στο πλαίσιο της NASA) στις 7 Οκτωβρίου 1958 από τον T. Keith Glennan, διευθυντή της νεοσύστατης Διαστημικής Υπηρεσίας, και την επίσημη ανακοίνωση στο αμερικανικό κοινό στις 17 Δεκεμβρίου 1958.

Αμέσως μετά την εσωτερική ανακοίνωση του προγράμματος, καταρτίστηκαν οι απαιτήσεις για τον εξοπλισμό, την υποδομή και τους μελλοντικούς αστροναύτες και επιλέχθηκαν οι προμηθευτές του προγράμματος (στο αμερικανικό μοντέλο, ο εξοπλισμός σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από ιδιωτικές εταιρείες με σύμβαση). Ορίστηκε επίσης το χρονοδιάγραμμα των δοκιμαστικών πτήσεων. Σχεδιάστηκαν δύο κύριοι τύποι πτήσης: υποτροχιακή και τροχιακή. Επιλέχθηκε επίσης το υλικό για τους δύο τύπους διαστημικών πτήσεων. Και για τα δύο προφίλ πτήσης επιλέχθηκε το νεοαναπτυγμένο διαστημικό σκάφος McDonnell Mercury, ο πύραυλος Redstone για υποτροχιακές πτήσεις και ο πύραυλος Atlas για διαστημικές πτήσεις σε τροχιά.

Ο κύριος στόχος του προγράμματος δεν επιτεύχθηκε, καθώς ο πρώτος αστροναύτης στον κόσμο ήταν ο Γιούρι Γκαγκάριν, πάνω στο Βοστόκ-1 στις 12 Απριλίου 1961 – άρα η NASA δεν έβαλε τον πρώτο άνθρωπο στο διάστημα – έτσι ο Άλαν Σέπαρντ, που εκτοξεύτηκε στις 5 Μαΐου με το σκάφος Mercury-Redstone-3, δεν έγινε ο πρώτος άνθρωπος, αλλά μόνο ο πρώτος Αμερικανός που πήγε στο διάστημα. Αργότερα, το Mercury-Atlas-6 του John Glenn πραγματοποίησε την πρώτη τροχιακή πτήση (την πρώτη “πραγματική διαστημική πτήση” κατά την κοινή γνώμη) στις 20 Φεβρουαρίου 1962. Πραγματοποιήθηκαν άλλες τρεις πτήσεις, με αποκορύφωμα την πτήση Mercury-Atlas-9 του Gordon Cooper στις 15 Μαΐου 1963.

Ήδη μετά την πρώτη επανδρωμένη πτήση, το πρόγραμμα Mercury μετατράπηκε σε πρόγραμμα διαστημικής εμπειρίας για την προετοιμασία της προσελήνωσης, το οποίο, αφού εκπλήρωσε τα καθήκοντά του, συνεχίστηκε στο πρόγραμμα Gemini.

Διαστημική κούρσα και Ψυχρός Πόλεμος

Μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, οι πρώην συμμαχικές δυνάμεις και οι χώρες γύρω τους ενώθηκαν σε δύο πολιτικά μπλοκ, δημιουργώντας μια πολιτική και στρατιωτική αντιπαράθεση, τον λεγόμενο Ψυχρό Πόλεμο. Αυτή η αντιπαράθεση, ωστόσο, δεν μπορούσε να διευθετηθεί με άμεσα στρατιωτικά μέσα, εν μέρει λόγω της μνήμης των καταστροφών του πολέμου και εν μέρει λόγω της απειλής των πυρηνικών όπλων, και έτσι, εκτός από τον οπλισμό του υποβάθρου και την αποτροπή που βασίζεται σε αυτόν, καθώς και την παρέμβαση σε μικρότερης κλίμακας τοπικούς πολέμους, κάθε πλευρά εκμεταλλεύτηκε κάθε ευκαιρία για να τονίσει την ηγεσία και την υπεροχή της χώρας ή του πολιτικού μπλοκ της. Τέτοιοι τομείς ήταν τα αθλητικά και επιστημονικά επιτεύγματα. Όταν η τεχνική επιστήμη είχε φτάσει στο στάδιο της ανάπτυξης όπου η επίτευξη του διαστήματος δεν ήταν πλέον φαντασία (ή επιστημονική φαντασία), οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Σοβιετική Ένωση ανακοίνωσαν ότι θα ήταν οι πρώτες που θα επιχειρούσαν να φτάσουν στο διάστημα. Με αυτό το βήμα, η εξερεύνηση του διαστήματος είχε ήδη γίνει μέρος του Ψυχρού Πολέμου πριν καν γεννηθεί, ένα εργαλείο του Ψυχρού Πολέμου.

Στις 29 Ιουλίου 1955, ο πρόεδρος των ΗΠΑ Dwight D. Eisenhower ανακοίνωσε μέσω του εκπροσώπου του ότι η χώρα του θα εκτόξευε έναν δορυφόρο στο πλαίσιο του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους. Στη Σοβιετική Ένωση, ως απάντηση, στις 8 Αυγούστου 1955 το Προεδρείο της Κεντρικής Επιτροπής της ΕΣΣΔ εξέδωσε μυστική απόφαση για την έναρξη της ανάπτυξης δορυφόρων. Έτσι ξεκίνησε ο διαστημικός αγώνας.

“Κρίση του Σπούτνικ”

Το Διεθνές Γεωφυσικό Έτος διήρκεσε από την 1η Ιουλίου 1957 έως τις 31 Δεκεμβρίου 1958 και οι Ηνωμένες Πολιτείες ετοιμάζονταν να εκπληρώσουν την προκήρυξη του Προέδρου για την εκτόξευση του πρώτου δορυφόρου στον κόσμο με το πρόγραμμα Vanguard. Ωστόσο, η Σοβιετική Ένωση εκτόξευσε απροσδόκητα τον Σπούτνικ-1, το πρώτο διαστημικό όργανο στον κόσμο, στις 4 Οκτωβρίου 1957, χωρίς καμία προηγούμενη επίσημη ανακοίνωση, πριν από τις αμερικανικές προσπάθειες. Στις ΗΠΑ, αυτό ερμηνεύτηκε σχεδόν ως κήρυξη πολέμου (το πραγματικό μήνυμα των Σοβιετικών με την τοποθέτηση του δορυφόρου σε τροχιά ήταν ότι αν μπορούσαμε να βάλουμε ένα αντικείμενο γύρω από τη Γη, θα μπορούσαμε να φτάσουμε σε οποιοδήποτε σημείο της Γης, θα μπορούσαμε να βομβαρδίσουμε οποιοδήποτε σημείο της Γης).

Το αμερικανικό κοινό είδε την πτήση του σοβιετικού δορυφόρου ως μια ήττα παρόμοια με την επίθεση στο Περλ Χάρμπορ και ο Τύπος απαίτησε άμεσα αντίποινα από την κυβέρνηση. Στα προβλήματα της αμερικανικής κυβέρνησης, η εκτόξευση του σκάφους Vanguard, που προοριζόταν να είναι ο πρώτος δορυφόρος στον κόσμο, κατέληξε σε θεαματική αποτυχία (ο πύραυλος εξερράγη στην εξέδρα εκτόξευσης) κατά τη διάρκεια δημόσιας τηλεοπτικής εκπομπής. Ο πρόεδρος Αϊζενχάουερ (ο οποίος προηγουμένως δεν είχε δείξει κανένα ενδιαφέρον για την εξερεύνηση του διαστήματος, ούτε ως επιστημονικό επίτευγμα ούτε ως εργαλείο πολιτικής προπαγάνδας), κατέστησε την κατάκτηση του διαστήματος εθνική προτεραιότητα μετά την αποτυχία.

Η δημιουργία της NASA

Την 1η Οκτωβρίου 1958, ο πρόεδρος Ντουάιτ Αϊζενχάουερ ίδρυσε με διάταγμα την Εθνική Διοίκηση Αεροναυτικής και Διαστήματος, με σκοπό να συγκεντρώσει τις προηγουμένως κατακερματισμένες και μερικές φορές παράλληλες διαστημικές εξελίξεις και να επιτρέψει στις ΗΠΑ να ανταποκριθούν όσο το δυνατόν ταχύτερα στις σοβιετικές εξελίξεις. Ο στόχος που τέθηκε για τη NASA από τη στιγμή της ίδρυσής της ήταν να ξεπεράσει τη Σοβιετική Ένωση, εκτοξεύοντας πρώτη πιο προηγμένα διαστημικά μέσα από τη Σοβιετική Ένωση, καθώς και να ξεπεράσει τον αντίπαλό της, στέλνοντας έναν άνθρωπο στο διάστημα.

Προηγουμένως, οι ΗΠΑ είχαν μια κυβερνητική υπηρεσία για την ανάπτυξη της αεροναυπηγικής, συμπεριλαμβανομένων των πτήσεων υψηλής ταχύτητας και της πυραυλικής ενέργειας, και από τον Νοέμβριο του 1957 για την έρευνα των διαστημικών πτήσεων, την NACA, η οποία αποτέλεσε τη ραχοκοκαλιά της NASA όταν ιδρύθηκε, αλλά ο νέος οργανισμός ενσωμάτωσε επίσης τα ερευνητικά αποτελέσματα, το προσωπικό και τον εξοπλισμό, καθώς και τους δημοσιονομικούς πόρους, των πειραμάτων που διεξήγαγαν ο στρατός, το ναυτικό και τα πανεπιστημιακά εργαστήρια. Το τμήμα διαστημικών πτήσεων της NACA ήταν η Ειδική Επιτροπή Διαστημικής Τεχνολογίας – γνωστή και ως Επιτροπή Stever, από τον πρόεδρό της – με ονόματα όπως ο Wernher von Braun, ο μετέπειτα σχεδιαστής του πυραύλου της σελήνης, ο Robert Gilruth, ο μετέπειτα διευθυντής του τμήματος επανδρωμένων διαστημικών πτήσεων της NASA, και ο Abe Silverstein, ο εφευρέτης του συστήματος προώθησης υδρογόνου-οξυγόνου. Αυτή η ομάδα εμπειρογνωμόνων θεωρείται ο πυρήνας του διαστημικού τμήματος του νέου οργανισμού.

Χρειαζόταν ένας νέος οργανισμός επειδή η τεχνολογία που χρειαζόταν για την επίτευξη του διαστήματος ήταν μια άκρως απόρρητη στρατιωτική τεχνολογία που δεν μπορούσε να αποκαλυφθεί ανοιχτά στο κοινό, και ως εκ τούτου χρειαζόταν ένας πολιτικός κρατικός οργανισμός που θα μπορούσε να επιδείξει τη στρατιωτική ικανότητα χωρίς να αποκαλύψει τη στρατιωτική της φύση. Η δημιουργία του διαστημικού οργανισμού, με πρόδρομα την NACA και άλλα στρατιωτικά προγράμματα, μπορεί να θεωρηθεί ως μια διαδικασία και όχι ως μια νέα αρχή, δεδομένου ότι τα κύρια καθήκοντα και η κατανομή των ανθρώπινων και υλικών πόρων είχαν ήδη καθοριστεί μεταξύ της έναρξης ισχύος του εθνικού νόμου περί αεροναυτικής και διαστήματος τον Ιούλιο του 1958 και της επίσημης έναρξης των εργασιών την 1η Οκτωβρίου 1958.

Όταν ιδρύθηκε η NASA, ο Explorer-1 (και λίγο αργότερα ο Vanguard-1) είχαν καταφέρει να ανταποκριθούν στην πρόκληση του Σπούτνικ-1 και του Σπούτνικ-2, και το επόμενο λογικό βήμα ήταν να στείλουν έναν άνθρωπο στο διάστημα. Η NACA και άλλοι στρατιωτικοί οργανισμοί είχαν ήδη αρχίσει να εργάζονται πάνω στη θεωρητική βάση για αυτό, και με τη συγκέντρωση και την ενσωμάτωση της εμπειρογνωμοσύνης, του υλικού εργασίας και των οικονομικών πόρων, αυτά τα ξεχωριστά υλικά εργασίας μετατράπηκαν πολύ γρήγορα σε μια ενιαία ιδέα.

Ένα από τα σημαντικότερα από τα έργα που συγχωνεύτηκαν στη νέα διαστημική υπηρεσία ήταν το έργο Man in Space Soonest της Πολεμικής Αεροπορίας, το οποίο είχε ως στόχο να στείλει έναν άνθρωπο στο διάστημα, αλλά μέχρι τη συγχώνευσή του στη NASA, στους περισσότερους τομείς (π.χ. η ιδέα ενός πιθανού διαστημικού σκάφους ή τα πιθανά προφίλ πτήσης) οι μηχανικοί της Πολεμικής Αεροπορίας και της NACA είχαν καταλήξει μόνο σε υποθέσεις. Η μεγαλύτερη πρόοδος σημειώθηκε στην περιγραφή των απαιτήσεων για τον αστροναύτη, σε σημείο που επιλέχθηκαν οκτώ υποψήφιοι για μελλοντικές πτήσεις:

Αργότερα, η επιλογή αυτών των υποψηφίων ακυρώθηκε και νέοι υποψήφιοι αστροναύτες προσλήφθηκαν σύμφωνα με νέα κριτήρια και σύστημα επιλογής, αλλά η πρωτοβουλία “Ο άνθρωπος στο διάστημα το συντομότερο δυνατό” αποτέλεσε μια καλή βάση για το πρόγραμμα Mercury. (Είναι ενδιαφέρον ότι μόνο δύο από τους οκτώ υποψηφίους που επιλέχθηκαν κατέληξαν στο διάστημα: Neil Armstrong ως κυβερνήτης των Gemini-8 και Apollo-11, και Joseph Walker κατά τη διάρκεια των υποτροχιακών πτήσεων του προγράμματος X-15).

Αν και μπορεί να φαίνεται ότι οι περισσότερες πρωτοβουλίες που σχετίζονται με το διάστημα (όπως το Man-in-space-soonest, τα προγράμματα του οργανισμού ARPA ή το X-15) προέρχονταν εκτός της NACA, αυτό οφείλεται περισσότερο στο γεγονός ότι ο στρατός και οι συναφείς οργανισμοί του είχαν τον προϋπολογισμό και την οργάνωση των έργων τους, οπότε τα προγράμματά τους ήταν τεκμηριωμένα, είχαν ονόματα κ.λπ. Ταυτόχρονα, υπήρχαν επίσης σημαντικές προσπάθειες στο πλαίσιο της NACA, με έρευνα στο Διαστημικό Κέντρο Langley για οχήματα χωρίς πτέρυγες σε ακραίο ύψος (διαστημόπλοια), αλλά το μεγαλύτερο μέρος αυτών ήταν βασική έρευνα, που δεν αποσκοπούσε σε μια συγκεκριμένη διαστημική πτήση, αλλά μάλλον στη θεμελίωση των τεχνικών δυνατοτήτων. Αργότερα, λοιπόν, το Λάνγκλεϊ έγινε το σημείο εκκίνησης για την υλοποίηση των ανθρώπινων διαστημικών πτήσεων με βάση αυτή τη βάση γνώσεων.

Βασική ιδέα

Η έναρξη του προγράμματος Mercury – όπως και η έναρξη της ίδιας της NASA – δεν ήταν ένα έργο, αλλά μια υφιστάμενη διαδικασία που συνεχίστηκε στο νέο οργανισμό και στη συνέχεια έγινε ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα, στο οποίο δόθηκε όνομα και οργάνωση. Ο πυρήνας του προγράμματος χρονολογείται από τον Αύγουστο του 1958, όταν ο διευθυντής της NACA Hugh Dryden και ο Robert Gilruth, αναπληρωτής διευθυντής του Langley Flight Research Laboratory (μετέπειτα Langley Space Center), ενημέρωσαν το Κογκρέσο σχετικά με το σχέδιο για μια διαστημική κάψουλα ενός ατόμου που θα εκτοξευόταν στο διάστημα, ζητώντας επιχορήγηση 30 εκατομμυρίων δολαρίων. Κατά τη διάρκεια του Σεπτεμβρίου, ένας άλλος κυβερνητικός οργανισμός άμυνας, η ARPA, εντάχθηκε στο σχέδιο, συνεισφέροντας πρόσθετη αναπτυξιακή ικανότητα. Η συνεργασία αυτή έθεσε τα θεμέλια για το πρόγραμμα:

Η ίδια η έναρξη του έργου ήταν αυθόρμητη και όχι προγραμματισμένη, σαν έργο: Στις 7 Οκτωβρίου 1958, ο Keith Glennan, ο νεοδιορισθείς επικεφαλής της NASA, ενέκρινε το σχεδιασμό επανδρωμένων πτήσεων σε μια συνάντηση ορισμένων συναδέλφων του μηχανικών. Η χούφτα των μηχανικών συγκέντρωσε τις πρωτοβουλίες που είχαν ήδη αναληφθεί, με αποσπασματικό τρόπο, από τους προηγούμενους οργανισμούς και έργα της NASA. Οι περισσότερες δραστηριότητες ξεκίνησαν τότε από τη διοίκηση που επισημοποιούσε και τυποποιούσε τις προηγουμένως άτυπες διαδικασίες και τις διοχέτευε σε μια ενιαία ροή. Λίγο αργότερα, στις 5 Νοεμβρίου 1958, σχηματίστηκε η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος (Space Task Group), η οποία ανήκει πλέον στη NASA και προώθησε την ιδέα με οργανωμένο τρόπο (καθορίζοντας λεπτομερείς απαιτήσεις).

Λεπτομερείς πληροφορίες

Το πρώτο βήμα του σχεδιασμού ήταν να απαντηθεί το ερώτημα “πού θα πετάξουμε;” και να καθοριστεί το τμήμα του διαστήματος όπου θα μπορούσε να επιτευχθεί η 24ωρη σταθερή τροχιά γύρω από τη Γη, όπως ορίζεται στις βασικές απαιτήσεις. Το κατώτερο θεωρητικό όριο (ύψος 100 χιλιομέτρων) ήταν ήδη γνωστό από τους υπολογισμούς του Tódor Kármán πριν από την εκτόξευση των πρώτων δορυφόρων, αλλά δεν πληρούσε τις απαιτήσεις για μια 24ωρη πτήση, καθώς η ανασχετική επίδραση της ατμόσφαιρας ήταν πολύ μεγάλη, αλλά η NASA είχε συγκεκριμένα πειραματικά δεδομένα από την αξιολόγηση των δεδομένων των μισής ντουζίνας δορυφόρων που είχαν εκτοξευθεί μέχρι το τέλος του 1958 για να καθορίσει την τροχιά. Η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος κατέληξε στο συμπέρασμα ότι μια τροχιά με μέσο υψόμετρο 160 χιλιομέτρων (100 μίλια) θα ήταν επαρκής (με εγγύτητα και γεωγραφικό μήκος εντός ±40 χιλιομέτρων (25 μίλια). Οι υπολογισμοί βασίστηκαν σε μια διαστημική κάψουλα 1 τόνου, και αυτό διότι ο διηπειρωτικός βαλλιστικός πύραυλος Atlas, που περιγράφεται στο βασικό σχέδιο, ήταν “το πιο αξιόπιστο όχημα εκτόξευσης που ήταν διαθέσιμο για την επίτευξη του στόχου” και ήταν ακόμη σχεδόν ικανός να επιτύχει αυτές τις παραμέτρους πτήσης.

Όσον αφορά τις απαιτήσεις για το όχημα εκτόξευσης και το διαστημικό σκάφος στις βασικές απαιτήσεις (“το πιο αξιόπιστο διαθέσιμο όχημα εκτόξευσης” και “μια βαλλιστική κάψουλα σχεδιασμένη για υψηλή αεροδυναμική αντίσταση”), υιοθετήθηκε η έτοιμη ιδέα του Max Faget για ένα “γυμνό Atlas”. Ο Faget εργαζόταν σε θέματα προώθησης πυραύλων στο πλαίσιο της NACA από το 1946 και συμμετείχε στην ανάπτυξη του πυραυλοκίνητου αεροπλάνου X-15. Τα πειράματα του X-15 συνεχίστηκαν αργότερα στο πρόγραμμα X-20 Dyna-Soar (μια αρχική ιδέα για το διαστημικό λεωφορείο), με τη συμμετοχή του Faget. Τον Νοέμβριο του 1957, ο σχεδιαστής παρουσίασε το όραμά του για μια πιθανή επανδρωμένη διαστημική πτήση, στο οποίο οραματιζόταν τους υπάρχοντες στρατιωτικούς βαλλιστικούς πυραύλους ως μέσο προώθησης, πρότεινε πυραύλους προώθησης στερεών καυσίμων για την επανείσοδο από την τροχιά της Γης και σχεδίασε το διαστημόπλοιο ως μια κάψουλα χωρίς φτερά διαμορφωμένη για βαλλιστική πτήση. Σε μια κοινή συνάντηση μηχανικών της NACA και της Πολεμικής Αεροπορίας τον Ιανουάριο του 1958, η ιδέα του Faget προχώρησε περαιτέρω. Στη συνάντηση αυτή, θεωρήθηκε προφανές ότι για την επίτευξη του διαστήματος χρειαζόταν πυραυλική πρόωση, και επειδή το X-20 ήταν στρατιωτικό πρόγραμμα, επιλέχθηκαν οι ICBM, μια πρόσφατη εξέλιξη. Από τους πιθανούς πυραύλους, ο ICBM Atlas ήταν ο ισχυρότερος, αλλά καθώς ακόμη και αυτός θεωρήθηκε από τους μηχανικούς αδύναμος, ένας “απογυμνωμένος” πύραυλος με ένα πρόσθετο ανώτερο στάδιο και φυσικά χωρίς την κεφαλή του και τον προσαρμογέα εκτόξευσης έγινε δεκτός με συναίνεση ως κατάλληλος για την αποστολή. (Παρεμπιπτόντως, στο πλαίσιο του προγράμματος McDonnell Project 7969, ενός προγράμματος ανάπτυξης διαστημοπλοίων που ξεκίνησε στα τέλη του 1957 στο εργοστάσιο αεροσκαφών McDonnell με ευθύνη του εργοστασίου, ξεκίνησε επίσης η ανάπτυξη μιας πιθανής διαστημικής κάψουλας που θα ταίριαζε στην ιδέα με τη βοήθεια των συμβούλων του Faget).

Η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος πήρε την ιδέα, η οποία είχε ήδη προχωρήσει αρκετά στην ανάπτυξή της (και είχε προταθεί για υλοποίηση σε διάφορες τεχνικές συζητήσεις), και στις αρχές Νοεμβρίου 1958 υιοθετήθηκε επίσημα το σχέδιο “απογυμνωμένου Άτλαντα” της Faget. Για τις 7 Νοεμβρίου 1958 συγκλήθηκε ενημέρωση για τις προμήθειες των υποψήφιων κατασκευαστών.

Αν και δεν περιλαμβανόταν στις βασικές απαιτήσεις, η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος ήταν επίσης υπεύθυνη για τον καθορισμό των απαιτήσεων για τον επιβάτη του διαστημικού σκάφους. Για το σκοπό αυτό, η Ομάδα Δράσης σχεδίασε αρχικά να συγκαλέσει ένα συνέδριο βιομηχανικών και στρατιωτικών ηγετών, με τη συμμετοχή ορισμένων αεροφυσικών, για να προσδιορίσει μια ομάδα 150 υποψηφίων αστροναυτών (με βάση τις προσωπικές προτάσεις των ηγετών). Η μέθοδος και τα κριτήρια για την επιλογή των υποψηφίων αναπτύχθηκαν επίσης εκείνη την περίοδο. Αυτό θα περιελάμβανε αρχικά ένα αίτημα για μια μεγαλύτερη ομάδα 150 υποψηφίων, οι οποίοι θα περιορίζονταν σε 36, λαμβάνοντας υπόψη αεροϊατρικά κριτήρια, και στη συνέχεια ένα εννεάμηνο εκπαιδευτικό πρόγραμμα για την επιλογή 12 υποψηφίων από αυτούς τους 36, από τους οποίους οι έξι καλύτεροι θα γίνονταν υποψήφιοι αστροναύτες. Οι επιλεγέντες θα πρέπει να είναι άνδρες ηλικίας μεταξύ 25 και 40 ετών, με εκπαίδευση πιλότου, με ύψος κάτω των 180 εκατοστών, σε άριστη φυσική κατάσταση, με πανεπιστημιακό πτυχίο σε επιστημονικό αντικείμενο. Μια πρόσθετη απαίτηση ήταν ότι ο υποψήφιος θα πρέπει να είναι πρόθυμος να αναλάβει τους κινδύνους που συνεπάγεται η πειραματική πτήση, να μπορεί να αντέξει δύσκολες φυσικές συνθήκες και να είναι σε θέση να λαμβάνει γρήγορες και σωστές αποφάσεις υπό συνθήκες υψηλού στρες ή σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Το σχέδιο της προκήρυξης που το διευκρίνιζε αυτό ολοκληρώθηκε στις 22 Δεκεμβρίου 1958, αλλά δεν πήρε το πράσινο φως και μετά τις διακοπές των Χριστουγέννων, στις 28 Δεκεμβρίου 1958, ο πρόεδρος Αϊζενχάουερ αποφάσισε ότι η δεξαμενή των στρατιωτικών πιλότων ήταν επαρκής για τη δεξαμενή των υποψηφίων και ότι, για λόγους εθνικής ασφάλειας, θα έπρεπε να επιλεγούν μόνο οι επιλεγμένοι. Την πρώτη εβδομάδα του Ιανουαρίου 1959, η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος υπέβαλε τα κριτήρια στο Πεντάγωνο και άρχισε η επιλογή των υποψηφίων.

Μήνας του μέλιτος

Ένα από τα πολλά καθήκοντα της Ομάδας Δράσης για το Διάστημα ήταν η ονομασία του προγράμματος. Στις ΗΠΑ, συνηθίζεται να διακρίνουν τα κυβερνητικά προγράμματα με κάποιο εύχρηστο και πιασάρικο όνομα για το κοινό, τους κατασκευαστές των συμβάσεων και τον Τύπο. Μέχρι το τέλος του φθινοπώρου του 1958, η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος είχε καταλήξει στην όχι και τόσο ηχηρή ονομασία “Project Astronaut” για το πρόγραμμα. Ορισμένοι ηγέτες θεώρησαν ότι η ονομασία αυτή ενέχει τον κίνδυνο υπερτονισμού του ρόλου του αστροναύτη, ενώ άλλοι ήθελαν να επιστρέψουν στο προηγούμενο σύστημα ονομασίας. Ο Abe Silverstein (επικεφαλής της ανάπτυξης πυραύλων) πρότεινε τον Ερμή, έναν θεό της ρωμαϊκής μυθολογίας, ως όνομα. Ο Ρωμαίος θεός (γνωστός και ως Ερμής στα ελληνικά) ήταν ένα είδος καθιερωμένου εμπορικού σήματος σε διάφορους τομείς (βλ. μάρκα Ford), καθιστώντας τον μια από τις πιο οικείες μυθολογικές φιγούρες στους Αμερικανούς, και η οικειότητα και η δημοτικότητά του τον έκαναν κατάλληλο όνομα για το πρόγραμμα. Επιπλέον, ταίριαζε καλά με την αμερικανική αντίληψη της χρήσης τέτοιων μυθολογικών ονομάτων στην πυραυλική (Δίας ο αρχίδας θεός – εκτοξευτής Δία, Atlas, Τιτάνας που κουβαλάει τη Γη στους ώμους του – πύραυλος Atlas, κ.λπ.). Στις 26 Νοεμβρίου 1958, ο Keith Glennan και ο Hugh Dryden, δύο από τα κορυφαία στελέχη της NASA, αποδέχθηκαν την πρόταση και το όνομα “Project Astronaut” αντικαταστάθηκε από το “Project Mercury”.

Δελτίο Τύπου

Στις Ηνωμένες Πολιτείες, όλα τα κυβερνητικά προγράμματα ήταν δημόσια – σε αντίθεση με τη σοβιετική πρακτική της εποχής, όπου τα διαστημικά πειράματα παρέμεναν εντελώς μυστικά μέχρι να πραγματοποιηθούν με επιτυχία – και αυτό συνέβη ιδιαίτερα με το πρόγραμμα Mercury, το οποίο σχεδιάστηκε ειδικά για να είναι δημόσιο, ώστε να αποδείξει την ανταπόδοση στη Σοβιετική Ένωση. Για το λόγο αυτό ο Keith Glennan – περιμένοντας την 55η επέτειο της πτήσης των αδελφών Ράιτ για να προσθέσει στην επισημότητα της ανακοίνωσης – έκανε επίσημη ανακοίνωση στις 17 Δεκεμβρίου 1958 ότι η χώρα του ξεκινούσε ένα διαστημικό πρόγραμμα για να στείλει έναν άνθρωπο στο διάστημα, το πρόγραμμα Mercury.

Ανάπτυξη του διαστημικού σκάφους

Ο σχεδιασμός του διαστημικού σκάφους ξεκίνησε με την ιδέα του “γυμνού Άτλαντα” που πρότεινε ο Max Faget. Με βάση τις αρχές που διατυπώθηκαν στο διαστημικό κέντρο Langley της NASA, η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος συνέταξε πρόσκληση υποβολής προτάσεων για τις 20 Οκτωβρίου 1958, η οποία στη συνέχεια απευθύνθηκε σε υποψήφιους κατασκευαστές. Στις 23 Οκτωβρίου 1958 στάλθηκε πρόσκληση παραγωγής σε 40 εργοστάσια παραγωγής, στην οποία ανταποκρίθηκαν 38 και έστειλαν εκπροσώπους στην πρώτη συνάντηση σχεδιασμού στις 7 Νοεμβρίου 1958. Από τους 38 αιτούντες, οι 19 εξέφρασαν ενδιαφέρον για την κατασκευή του διαστημοπλοίου και τους δόθηκε το έγγραφο σχεδιασμού “S-6 Human Spacecraft Specification”. Μέχρι τις 11 Δεκεμβρίου 1958 (καταληκτική ημερομηνία υποβολής προσφορών), το πεδίο περιορίστηκε σε 11 κατασκευαστές.

Για την επιτάχυνση του προγράμματος, η ίδια η NASA βρισκόταν ελάχιστα μπροστά από τους προμηθευτές που εργάζονταν για λογαριασμό της: ενώ οι υποψήφιοι κατασκευαστές μελετούσαν τις απαιτήσεις και ετοίμαζαν τα πρώτα σχέδια των προτάσεων, η ίδια η διαστημική υπηρεσία κατάρτιζε τα τεχνικά και οικονομικά κριτήρια αξιολόγησης των προτάσεων που λάμβανε.

Κατά τη διαδικασία επιλογής, δύο ισότιμοι υποψήφιοι, η McDonnell Aircraft και η Grumman Aircraft, προκρίθηκαν τελικά. Η μία από τις δύο επιλέχθηκε για έναν συγκεκριμένο λόγο: η Grumman ήταν εκείνη την εποχή ο νικητής πολλών προσφορών για συμβάσεις του Πολεμικού Ναυτικού και η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος φοβόταν ότι η εταιρεία δεν θα ήταν σε θέση να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις πολλών απαιτητικών έργων ανάπτυξης ταυτόχρονα και ότι το διαστημικό σκάφος Mercury θα καθυστερούσε. Έτσι, το δικαίωμα κατασκευής του διαστημοπλοίου ανατέθηκε στην McDonnell Aircraft στις 12 Ιανουαρίου 1959. Η σύμβαση υπογράφηκε από τον James McDonnell, τον πρόεδρο της κατασκευάστριας εταιρείας, στις 5 Φεβρουαρίου 1959 και τον Keith Glennan στις 12 Φεβρουαρίου 1959, με την οποία ο κατασκευαστής συμφώνησε να σχεδιάσει, να κατασκευάσει και να παραδώσει 12 διαστημικές κάψουλες Mercury στη NASA έναντι συνολικού ποσού 19 450 000 δολαρίων. Ο ρυθμός ανάπτυξης ήταν τόσο γρήγορος που ο James McDonnell, σε μια ομιλία του τον Μάιο του 1957 (πριν από την πτήση του Σπούτνικ-1), ανέφερε ότι ο πρώτος άνθρωπος στο διάστημα θα βρισκόταν το 1990, δηλαδή προέβλεπε μια ανάπτυξη αρκετών δεκαετιών, η οποία στην πράξη διήρκεσε δύο χρόνια.

Η McDonnell έλαβε μια μελέτη 50 σελίδων από τη NASA στο στάδιο του διαγωνισμού, η οποία περιέγραφε τα βασικά κριτήρια σχεδιασμού και τις πτυχές του διαστημικού σκάφους (ουσιαστικά η NACA

Η βασική ιδέα πίσω από την κατασκευή της κάψουλας ήταν όσο το δυνατόν πιο απλή: “ο μόνος στόχος είναι να μπει ένας άνθρωπος στο διάστημα για μικρό χρονικό διάστημα”. Στην πράξη, αυτό σήμαινε ότι τα πάντα έπρεπε να συγκεντρωθούν σε έναν ενιαίο χώρο, όλα όσα σχετίζονται με την πλοήγηση, τη διατήρηση της ζωής του αστροναύτη, τη λειτουργία του διαστημικού σκάφους. Σχεδόν όλα τα συστήματα τοποθετήθηκαν στο εσωτερικό της καμπίνας, γεμίζοντας κάθε γωνιά και σχισμή και αφήνοντας ελάχιστο χώρο για τον αστροναύτη. (Αργότερα, κατά τη φάση της πτήσης, κατέστη σαφές στην πράξη ότι αυτό ήταν ένα σχεδιαστικό αδιέξοδο, αφού τα συστήματα, που ήταν διασκορπισμένα σε διάφορα σημεία της καμπίνας, στους διαθέσιμους χώρους, τα καλώδια που τα συνέδεαν, το χάος και η βλάβη ενός συστήματος σήμαινε ότι πολλά άλλα έπρεπε να αποσυναρμολογηθούν και να αναδιαταχθούν κατά την προετοιμασία της πτήσης. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, και ακριβώς λόγω της αρνητικής εμπειρίας με το διαστημόπλοιο Mercury, εισήχθη από το επόμενο διαστημικό πρόγραμμα, το πρόγραμμα Gemini, η φιλοσοφία της διαίρεσης του διαστημοπλοίου σε δύο μέρη, μια κάψουλα και μια τεχνική μονάδα).

Η εκπλήρωση του τρίτου κεφαλαίου των βασικών απαιτήσεων, που καθορίστηκαν στην αρχή του προγράμματος, αποτέλεσε το πιο παρατεταμένο δίλημμα του σχεδιασμού. Ήδη από τα μέσα της δεκαετίας του 1950 (όταν τοποθετήθηκαν πυρηνικές κεφαλές σε πυραύλους), έγινε σαφές ότι ένα αντικείμενο που πέφτει στην ατμόσφαιρα με μεγάλη ταχύτητα υπόκειται σε τεράστια θερμική καταπόνηση από την τριβή του αέρα. Διαφορετικές στρατιωτικές δυνάμεις έχουν αναπτύξει διαφορετικές λύσεις για το πρόβλημα: ο στρατός έχει πειραματιστεί με σύνθετες θερμικές ασπίδες από υλικά που καίνε και λιώνουν (αλλά διαχέουν τη θερμότητα) και η αεροπορία με εκδόσεις από υλικά που απορροφούν τη θερμότητα. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι εμπειρογνώμονες της Ομάδας Εργασίας Διαστήματος δεν μπορούσαν να αποφασίσουν (το πλεονέκτημα του ενός υλικού ήταν το μειονέκτημα του άλλου και το αντίστροφο), οπότε άφησαν και τις δύο κατευθύνσεις ανάπτυξης ανοιχτές. Οι δοκιμές με τους δύο τύπους θερμικής ασπίδας ήταν τότε σε εξέλιξη, όταν ανακαλύφθηκε το εννοιολογικό ελάττωμα της εκδοχής που απορροφά τη θερμότητα: η θερμική ασπίδα από θερμοαπορροφητικό υλικό θα έπρεπε να αφαιρεθεί από το διαστημικό σκάφος κατά τα τελευταία στάδια της προσγείωσης, καθώς θα ήταν εξαιρετικά θερμή κατά την προσγείωση, αποτελώντας κίνδυνο για τον αστροναύτη στην καμπίνα, και

Μετά τον εννοιολογικό σχεδιασμό της καμπίνας, άρχισε ο λεπτομερής σχεδιασμός και η δοκιμή των πειραματικών στοιχείων του διαστημικού σκάφους. Η πρώτη από αυτές τις δοκιμές ήταν δοκιμές πτώσης της κάψουλας. Αυτές περιελάμβαναν δοκιμές ελεύθερης πτώσης και καθόδου με διάφορα συστήματα αλεξιπτώτου, κατά τη διάρκεια των οποίων περισσότερα από εκατό ομοιώματα διαστημικής κάψουλας σε φυσικό μέγεθος, γεμισμένα με σκυρόδεμα, έπεσαν στη θάλασσα ή σε χερσαίες περιοχές προσγείωσης. Αυτές οι δοκιμές πτώσης χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του βέλτιστου συστήματος πέδησης αλεξιπτώτου για την προσγείωση.

Μια άλλη σειρά δοκιμών χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη του πυραύλου διάσωσης. Σε περίπτωση ατυχήματος κατά την εκτόξευση, οι σχεδιαστές σχεδίασαν μια συσκευή αποτελούμενη από μικρούς πυραύλους (και μια δομή πλέγματος για τη σύνδεσή τους με την κάψουλα), η οποία, σε περίπτωση προβλήματος, θα “τραβούσε” την κάψουλα από τον πύραυλο το συντομότερο δυνατό και θα μετέφερε το διαστημόπλοιο και τον επιβάτη του σε ασφαλή απόσταση από το σημείο της έκρηξης, η οποία θα συνέβαινε αναπόφευκτα. Η πρώτη δοκιμή στο νησί Wallops ήταν τόσο καταστροφική (λίγο μετά την εκτόξευση των πυραύλων, ο πύραυλος άρχισε να πέφτει προς τα πάνω και μετά από δύο πλήρεις ανατροπές, χτύπησε στον ωκεανό), ώστε τέθηκε η ιδέα της επανεξέτασης ολόκληρου του συστήματος από την αρχή. Μετά από ένα μήνα εργασίας, οι σχεδιαστές διόρθωσαν τα λάθη και η συσκευή έγινε ικανή να σώσει την καμπίνα του Mercury σε περίπτωση προβλήματος εκτόξευσης.

Η τρίτη σειρά δοκιμών διεξήχθη για την οριστικοποίηση του σχήματος του διαστημοπλοίου Mercury στις αεροσήραγγες του Διαστημικού Κέντρου Langley και του Διαστημικού Κέντρου Ames. Για το σκοπό αυτό, μακέτες του διαστημικού σκάφους σε διάφορα μεγέθη εισήχθησαν στην αεροσήραγγα για να δοκιμαστούν οι ιδιότητες του διαστημικού σκάφους στις υπερηχητικές, υπερηχητικές και υπερηχητικές ταχύτητες πτήσης.

Σε μια τέταρτη σειρά δοκιμών, έπρεπε να αναπτυχθεί η τεχνική λύση για την τελική φάση της προσγείωσης, την κάθοδο, και να γίνει επιλογή μεταξύ της προσγείωσης στο νερό και της προσγείωσης στην ξηρά. Οι μηχανικοί προτίμησαν την προσγείωση στο νερό. Η προσγείωση είχε προγραμματιστεί να είναι 9 m

Η πέμπτη σειρά δοκιμών αποσκοπούσε στον τελικό σχεδιασμό του συστήματος αλεξιπτώτου, με κύρια έμφαση στη συμπεριφορά του αλεξιπτώτου ανάπτυξης και του κύριου αλεξιπτώτου σε ακραίες ταχύτητες και

Ανάπτυξη του πυραύλου

Οι μηχανικοί επέλεξαν τρεις διαφορετικούς τύπους πυραύλων για τις πτήσεις:

Η NASA συνειδητοποίησε γρήγορα ότι ο πύραυλος Atlas ήταν ανώριμος και χρειαζόταν δοκιμές και ότι το κόστος μιας εκτόξευσης ήταν υψηλό, 2,5 εκατομμύρια δολάρια ανά εκτόξευση, ενώ ο Atlas δεν είχε τη δυνατότητα για μια σειρά δοκιμών. Επιπλέον, ο πύραυλος Redstone, ο οποίος θα μπορούσε να αντικαταστήσει τον Atlas για αυτές τις λιγότερο απαιτητικές δοκιμές, ήταν από μόνος του μια ακριβή συσκευή, που κόστιζε 1 εκατομμύριο δολάρια ανά εκτόξευση. Ως εκ τούτου, αποφασίστηκε να χρησιμοποιηθεί ένα φθηνότερο όχημα εκτόξευσης. Ωστόσο, τη στιγμή της απόφασης, ο πύραυλος δεν υπήρχε ακόμη και έπρεπε να αναπτυχθεί.

Οι απαιτήσεις καθορίστηκαν από τη NASA στα τέλη του 1958 και στη συνέχεια βελτιώθηκαν περαιτέρω. Αυτές απαιτούσαν ο μελλοντικός πύραυλος να είναι ικανός να εκτοξεύσει το διαστημικό σκάφος Mercury με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να δοκιμαστούν οι δυνάμεις της καμπίνας σε μεγαλύτερα ύψη, το σύστημα διάσωσης, το σύστημα αλεξιπτώτου προσγείωσης και οι διαδικασίες έρευνας και διάσωσης μετά την προσγείωση. Οι μεταγενέστερες βελτιώσεις των προδιαγραφών περιλάμβαναν τη δυνατότητα μέτρησης των παραμέτρων της καμπίνας κατά την πτήση και την προσγείωση (πρόσκρουση), του θορύβου, της θερμότητας και των παραμέτρων πίεσης που παράγονται από τον πύραυλο, και ιδίως των επιπτώσεων στον ή στους ζώντες οργανισμούς του αεροσκάφους, με ελάχιστα όργανα τηλεμετρίας. Αυτές οι παράμετροι έπρεπε να μπορούν να παρακολουθούνται σε διαφορετικά κρίσιμα υψόμετρα (6000, 75 000 και 150 000 μέτρα). Με βάση αυτές τις απαιτήσεις, η ομάδα του Max Faget δημιούργησε τον πρώτο πύραυλο της NASA, με την ονομασία Little Joe, ο οποίος πραγματοποίησε την πρώτη του εκτόξευση στο Wallop Island στις 21 Αυγούστου 1959.

Για πρώτη φορά στην ιστορία των διαστημικών πτήσεων, τα σχέδια σχεδιασμού του πυραύλου περιλάμβαναν την ανάγκη “ομαδοποίησης” των κινητήρων. Κατά συνέπεια, συμπεριλήφθηκε η εγκατάσταση τεσσάρων τροποποιημένων κινητήρων Sergeant στερεών καυσίμων (γνωστών και ως Castor ή Pollux), καθώς και η χρήση τεσσάρων βοηθητικών κινητήρων Recruit. Με την παραμετροποίηση των τεσσάρων κινητήρων, θα μπορούσε να επιτευχθεί μέγιστη ώθηση 1020 κιλοτόνων, που θεωρητικά θα επέτρεπε την προώθηση ενός διαστημικού σκάφους 1800 κιλών σε βαλλιστική τροχιά σε ύψος 160 χιλιομέτρων (προσομοιώνοντας έτσι τις ιδιότητες του Atlas).

Τον Νοέμβριο του 1958, 12 εταιρείες κλήθηκαν να υποβάλουν προσφορά για την παραγωγή του πυραύλου, με βάση τις απαιτήσεις και τα βασικά σχέδια, και η North American Aircraft Company κέρδισε τον διαγωνισμό στις 29 Δεκεμβρίου 1958. Στο πλαίσιο της σύμβασης, ο κατασκευαστής θα παρέδιδε επτά ιπτάμενα παραδείγματα και έναν κινητό πύργο εκτόξευσης. Το πρώτο αξιόπλοο αεροσκάφος βορειοαμερικανικής παραγωγής απογειώθηκε στις 21 Ιανουαρίου 1960.

Ο πύραυλος Redstone συμπεριλήφθηκε επίσης στο διαστημικό πρόγραμμα της NASA για λόγους εξοικονόμησης κόστους και αξιοπιστίας. Ο βασικός πύραυλος PGM-11 Redstone ήταν ένας από τους παλαιότερους βαλλιστικούς πυραύλους μικρού βεληνεκούς του αμερικανικού στρατού, ο οποίος αναπτύχθηκε το 1952 και τέθηκε σε υπηρεσία στις Δυτικοευρωπαϊκές Δυνάμεις του ΝΑΤΟ από το 1958 έως το 1964. Ο πύραυλος ήταν άμεσος απόγονος του γερμανικού V-2, που σχεδιάστηκε από τον Wernher von Braun στο Redstone Arsenal. Η NASA αναζητούσε εναλλακτικές λύσεις για τον πύραυλο Atlas, τόσο για να μειώσει το κόστος των πειραμάτων όσο και για λόγους αξιοπιστίας (ο Redstone θεωρούνταν ιδιαίτερα αξιόπιστος πύραυλος, και επομένως πληρούσε τις απαιτήσεις ασφαλείας για την αποστολή ανθρώπου στο διάστημα), και επέλεξε τον Redstone, αν και μια βελτιωμένη έκδοση του, που ήταν καλύτερα προσαρμοσμένη για τον σκοπό αυτό. Ο Redstone έγινε ο πύραυλος επιλογής για υποτροχιακές πτήσεις στο πλαίσιο του προγράμματος Mercury.

Μια άλλη διαφορά μεταξύ του στρατιωτικού και του διαστημικού πυραύλου ήταν το σύστημα διάσωσης και ματαίωσης. Από τη μία πλευρά, το Redstone, το οποίο είναι κατάλληλο για διαστημικές πτήσεις, ήταν εξοπλισμένο με το λεγόμενο σύστημα αυτόματης ανίχνευσης ματαίωσης κατά την πτήση. Αυτό σήμαινε ότι ο πύραυλος μπορούσε να ανιχνεύσει πότε οι παράμετροι της πτήσης επρόκειτο να αποκλίνουν από τον κανόνα, και στη συνέχεια το σύστημα μπορούσε να ξεκινήσει αυτόματα τη διαδικασία διάσωσης όταν ο πύραυλος διάσωσης αποχωριζόταν την κάψουλα από τον εκτοξευτή (φυσικά, η διακοπή θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί από τον ίδιο τον αστροναύτη ή από το κέντρο ελέγχου, αλλά υπήρχαν προφίλ πτήσης όπου απλά δεν υπήρχε χρόνος για χειροκίνητη παρέμβαση). Και, φυσικά, σε σύγκριση με τη στρατιωτική έκδοση, υπήρχε ο πύραυλος διάσωσης, ο οποίος, σε περίπτωση προβλήματος, μπορούσε να αποσυνδέσει την κάψουλα από τον πύραυλο και να την μεταφέρει σε ασφαλή απόσταση. Αλλαγές έγιναν επίσης στο λεγόμενο ουραίο τμήμα του πυραύλου (το οποίο, παραδόξως, δεν βρισκόταν στο πίσω μέρος του πυραύλου αλλά στην κορυφή του, συνδέοντας την καμπίνα με το όχημα εκτόξευσης). Το τμήμα αυτό περιείχε τα ηλεκτρονικά και το σύστημα καθοδήγησης του πυραύλου, καθώς και τον προσαρμογέα που υποδεχόταν τη διαστημική κάψουλα, και στις στρατιωτικές Redstones, όταν ο πύραυλος καίγονταν, το τμήμα αυτό χωριζόταν, με το ένα μισό να παραμένει με τον πύραυλο και το άλλο μισό να συνεχίζει να πετάει με το τμήμα μάχης, ενώ στην έκδοση του διαστημικού πυραύλου, ολόκληρο παρέμενε με το όχημα εκτόξευσης. Μια άλλη αλλαγή έχει γίνει για να βελτιωθεί η αξιοπιστία του Redstone. Ο αυτόματος πιλότος ST-80 της στρατιωτικής έκδοσης έχει αντικατασταθεί από μια πολύ απλούστερη και πιο αξιόπιστη έκδοση, τον LEV-3.

Μέχρι το τέλος της ανάπτυξης, ο Mercury-Redstone διέφερε από τον στρατιωτικό Redstone κατά 800 θέσεις, οπότε στο τέλος η NASA είχε έναν νέο πύραυλο ανάπτυξης και όχι την αρχική, αξιόπιστη έκδοση. Η πρώτη πτήση του αναβαθμισμένου εκτοξευτή πραγματοποιήθηκε στις 21 Νοεμβρίου 1960, η οποία απέτυχε, ενώ ακολούθησαν τρεις περισσότερο ή λιγότερο επιτυχημένες πτήσεις, πριν τελικά μεταφερθεί το διαστημόπλοιο δύο ατόμων με τους Alan Shepard και Gus Grissom.

Ένα από τα κεντρικά κομμάτια του υλικού στο πρόγραμμα Mercury ήταν το όχημα εκτόξευσης. Οι απαιτήσεις ήταν απλές: έπρεπε να μπορεί να επιταχύνει ένα αντικείμενο βάρους 1500-800 κιλών σε πρώτη κοσμική ταχύτητα και να το θέσει σε τροχιά γύρω από τη Γη. Το μόνο εργαλείο που είχαν στη διάθεσή τους οι ΗΠΑ ήταν ο διηπειρωτικός βαλλιστικός πύραυλος του στρατού, ο SM-65D Atlas. Ο πύραυλος ήταν η τελευταία διαθέσιμη τεχνολογία και η πρώτη δοκιμαστική εκτόξευση πραγματοποιήθηκε στις 11 Ιουνίου 1957 (αν και ανεπιτυχώς). Το δίλημμα της NASA ήταν αν θα έπρεπε να καταστήσει αξιόπιστο τον υπάρχοντα αλλά αναξιόπιστο πύραυλο ή να περιμένει τη διαδικασία ανάπτυξης του ICBM Titan II (ενδεχομένως με το ίδιο αβέβαιο αποτέλεσμα), οπότε αποφασίστηκε η δοκιμή και η επισκευή του Atlas.

Η Convair, η κατασκευάστρια εταιρεία του πυραύλου, διέθετε ειδική γραμμή παραγωγής για το πρόγραμμα Mercury, με εκπαιδευμένο και έμπειρο προσωπικό που μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να διασφαλίσει υψηλή ποιότητα. Τα προϊόντα που προορίζονται για το διάστημα υποβλήθηκαν σε εκτεταμένο επανασχεδιασμό, ο οποίος περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

Ο πύραυλος βασίστηκε σε δύο βασικές αρχές σχεδιασμού. Μία από αυτές τις αρχές ήταν η λεγόμενη διάταξη μιάμιση βαθμίδας: ο πύραυλος είχε έναν κύριο κινητήρα και δύο πλευρικούς επιταχυντές. Αυτές εκκινούνταν ταυτόχρονα κατά την εκτόξευση (έτσι ήταν ευκολότερο για τους μηχανικούς να ελέγχουν οπτικά τη λειτουργία), στη συνέχεια οι προωθητήρες σβήνονταν πριν από τον κύριο κινητήρα κατά τη διάρκεια της τροχιάς και οι προωθητήρες (ή οι σχετικές δεξαμενές τους) δεν σβήνονταν ποτέ. Η άλλη αρχή ήταν ο λεγόμενος σχεδιασμός ή το σύστημα αερόστατου. Για την ελαχιστοποίηση του βάρους, ο πύραυλος σχεδιάστηκε με τα λεπτότερα δυνατά πλευρικά τοιχώματα, τόσο λεπτά που ο πύραυλος θα κατέρρεε κάτω από το βάρος του όταν ήταν άδειος. Η σταθερότητα και η δομική αντοχή του εξασφαλίζονταν αρχικά από την πίεση του προωθητικού καυσίμου και στη συνέχεια, καθώς αυτό εξαντλούνταν κατά τη διάρκεια της πτήσης, από την πίεση του ουδέτερου αερίου ηλίου στις δεξαμενές. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, αυτή η τελευταία αρχή σχεδιασμού αποδείχθηκε ο πιο αδύναμος κρίκος, απαιτώντας τροποποιήσεις και περαιτέρω δοκιμές.

Η πρώτη εκτόξευση του Mercury πραγματοποιήθηκε στις 29 Ιουλίου 1960, αλλά η πραγματική απόδειξη ήρθε στις 20 Φεβρουαρίου 1962, όταν ο John Glenn και το Friendship 7 πέταξαν.

Προφίλ πτήσης

Η διαστημική πτήση είχε ήδη αποφασιστεί με την πτήση του Σπούτνικ-1, θεωρήθηκε πραγματική διαστημική πτήση αν γινόταν σε τροχιά γύρω από τη Γη, οπότε φυσικά η NASA έθεσε αυτό ως στόχο για την πρώτη πτήση Αμερικανού αστροναύτη. Ωστόσο, στα τέλη του 1960, έγινε σαφές στους Αμερικανούς από τα σοβιετικά πειράματα – αρκετοί δορυφόροι σε τροχιά με μεγάλες μάζες (ισοδύναμες με τη μάζα μιας ανθρώπινης καμπίνας πτήσης) ζωντανών όντων – ότι ο αντίπαλός τους ήταν μπροστά τους, και τότε ήταν που γεννήθηκε η ιδέα ότι το πρόγραμμα θα έπρεπε να διακλαδωθεί προς δύο εναλλακτικές κατευθύνσεις: συνέχιση των προετοιμασιών για τροχιακή πτήση και προετοιμασία μιας υποτροχιακής ανθρώπινης πτήσης ως ξεχωριστή κατεύθυνση. Η NASA θεώρησε ότι θα ήταν καθησυχαστικό για το κοινό αν, παρόλο που η Αμερική βρισκόταν σε ορατό μειονέκτημα στις τροχιακές πτήσεις, οι οποίες θεωρούνταν από όλους ως η προφανής “πραγματική” επιλογή, η πορεία προς αυτήν θα οικοδομούνταν σταδιακά και το πρώτο στάδιο (το διαστημικό άλμα) θα κερδιζόταν. Ο πύραυλος Redstone, που αρχικά προοριζόταν μόνο για δοκιμές, και η κάψουλα Mercury συναρμολογούνται επομένως με μια διαδικασία κατά την οποία ένα διαστημικό άλμα τριών βημάτων, πρώτα σε αυτόματη λειτουργία χωρίς επιβάτη, στη συνέχεια με μια μαϊμού και τέλος με έναν κοσμοναύτη, θα δώσει στους Σοβιετικούς το προβάδισμα.

Βελτιώσεις υποδομών

Το σημαντικότερο ζήτημα υποδομής ήταν η επιλογή του χώρου εκτόξευσης. Είναι ενδιαφέρον ότι, παρόλο που υπάρχει μια θεωρία για την επιλογή μιας θέσης εκτόξευσης για την επίτευξη του διαστήματος – η πλησιέστερη δυνατή θέση στον ισημερινό – δεν αναζητήθηκε σκόπιμα κάποια θέση όταν ξεκίνησε το πρόγραμμα Mercury, αλλά, προκειμένου να προσαρμοστεί στις συνθήκες υπό τις οποίες δημιουργήθηκε η NASA (η διαστημική υπηρεσία δημιουργήθηκε επίσης με τη συγκέντρωση των πειραμάτων των διαφόρων στρατιωτικών δυνάμεων), η NASA άνοιξε ένα γραφείο συνδέσμου στο Ακρωτήριο Κανάβεραλ, ένα από τα πιο προηγμένα πεδία βολής πυραύλων του αμερικανικού υπουργείου Άμυνας, του στρατού και του ναυτικού, με σκοπό να μεταφέρει στη NASA τις στρατιωτικές δοκιμές που γίνονταν εκεί. Δεδομένου ότι ο στρατός διέθετε ήδη μια βάση και ένα χώρο εκτόξευσης για τους πυραύλους Redstone στο Ακρωτήριο Κανάβεραλ, η βάση αυτή ορίστηκε για τις πτήσεις Mercury, ανεξάρτητα από το γεγονός ότι η NASA ήταν πολιτικός οργανισμός και το Ακρωτήριο Κανάβεραλ στρατιωτική βάση.

Για την προετοιμασία των επανδρωμένων διαστημικών πτήσεων, η NASA έλαβε το S-hangar, το οποίο κατασκευάστηκε από την Πολεμική Αεροπορία το 1957 (αρχικά χρησιμοποιήθηκε για τη συντήρηση και αποθήκευση αεροσκαφών) και στη συνέχεια δόθηκε στο πρόγραμμα Vanguard του Naval Research Laboratory για περαιτέρω πειράματα. Το 1959, επιτεύχθηκε επίσης επίσημη συμφωνία μεταξύ του ιδιοκτήτη της εγκατάστασης, του Υπουργείου Άμυνας, και της NASA για την ανάληψη του υπόστεγου και των σχετικών υποδομών. Από τότε, τα διαστημόπλοια Mercury από τον χώρο παραγωγής παραλαμβάνονταν εδώ. Αργότερα χρησιμοποιήθηκε για το πρόγραμμα Gemini και συνέχισε να χρησιμοποιείται μέχρι το Space Shuttle.

Η κύρια υποστηρικτική υποδομή για τις πτήσεις ήταν οι χώροι εκτόξευσης. Δύο από αυτά προορίζονταν επίσης για τη NASA, ακολουθώντας τη λογική της εξαγοράς προηγούμενων πειραμάτων. Το LC-5 (Launch Complex) έγινε η εξέδρα εκτόξευσης για τους πυραύλους Redstone και το LC-14 για τους πυραύλους Atlas (και τους πυραύλους Big Joe που χρησιμοποιήθηκαν στις δοκιμές). Η καριέρα του LC-5 ξεκίνησε το 1956 υπό την αιγίδα της Πολεμικής Αεροπορίας (σταθμός Cape Canaveral Air Force Station), όταν χρησιμοποιήθηκε για τη δοκιμή βαλλιστικών πυραύλων μεσαίου βεληνεκούς Jupiter στο Ακρωτήριο, πριν αντικατασταθεί από το Juno II, μια εξέλιξη των Jupiter, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την εκτόξευση δορυφόρων σε τροχιά. Στη συνέχεια δόθηκε στη NASA η εξέδρα εκτόξευσης των πυραύλων Redstone, αρχικά σε αυτόματη λειτουργία, στη συνέχεια με μια μαϊμού και τέλος με έναν άνθρωπο.

Η ιστορία του LC-14 είναι λίγο πιο περίπλοκη. Η εξέδρα εκτόξευσης κατασκευάστηκε το 1957 για την εκτόξευση στρατιωτικών πυραύλων Atlas και μετατράπηκε το 1959 για την εκτόξευση πυραύλων Atlas-D και διαστημικών εκτοξεύσεων. Εκείνη την εποχή, θεωρούνταν ο μοναδικός χώρος εκτόξευσης που προοριζόταν για τους πυραύλους Atlas, οπότε το πρόγραμμα Mercury δεν μπορούσε να το έχει αποκλειστικά, αλλά έπρεπε να το μοιραστεί με τους δορυφόρους MIDAS, τις δοκιμαστικές εκτοξεύσεις Big Joe και άλλες εκτοξεύσεις διηπειρωτικών πυραύλων, προτού μπορέσει να είναι αποκλειστικά στα χέρια της NASA. Αργότερα, όλες οι εκτοξεύσεις Mercury-Atlas εκτοξεύτηκαν από εδώ, και αργότερα οι εκτοξεύσεις Atlas-Agena εκτοξεύτηκαν επίσης από εδώ.

Απαιτήθηκε περαιτέρω σχεδιασμός για το σχεδιασμό της προσγείωσης και των επακόλουθων επιχειρήσεων διάσωσης και για τη διαχείριση της διατήρησης της ραδιοεπικοινωνίας κατά τη διάρκεια της πτήσης. Το Πολεμικό Ναυτικό επιλέχθηκε να αναλάβει και τα δύο καθήκοντα ταυτόχρονα.

Σε μια συνέντευξη Τύπου στην Ουάσιγκτον στις 9 Απριλίου 1959, η NASA παρουσίασε στο κοινό τους επτά άνδρες που, μετά από αυστηρές ιατρικές και ψυχολογικές εξετάσεις, είχαν επιλεγεί για να γίνουν οι πρώτοι άνθρωποι που θα πήγαιναν στο διάστημα. Ταυτόχρονα με την αποκάλυψή τους, το κοινό έμαθε μια νέα λέξη: αστροναύτης (στην αμερικανική ορολογία, astronaut, που έχει τις ρίζες της στην ελληνική μυθολογία, που συνδέεται με τους Αργοναύτες, και κυριολεκτικά σημαίνει αστροναύτης).

Αλλά της δημόσιας αποκάλυψης προηγήθηκε ένα μακροχρόνιο, μυστικό σχέδιο επιλογής. Η ενδελεχής επιλογή βασίστηκε σε ιατρικές υποθέσεις ότι οι επίδοξοι διαστημικοί ταξιδιώτες θα αντιμετώπιζαν θανάσιμους κινδύνους: προβλεπόταν η κατάρρευση της τροχιάς στην έλλειψη βαρύτητας, οι άνθρωποι θεωρούνταν ανίκανοι να φάνε ή να πιουν χωρίς βαρύτητα, αλλά υπήρχαν επίσης υποψίες για ψυχολογικές δυσκολίες, ενώ ένα είδος διαστημικής τρέλας θα μπορούσε να κυριεύσει ένα μοναχικό διαστημόπλοιο, καθιστώντας τους ανίκανους να το ελέγξουν. Για να αντιμετωπιστούν αυτοί οι κίνδυνοι, επινοήθηκε ένα σύστημα επιλογής που επέλεγε υποψηφίους που ήταν πολύ ανώτεροι του μέσου όρου όσον αφορά την υγεία και την ψυχολογία.

Επιλογή

Η επιλογή των υποψηφίων αστροναυτών έγινε υπό τις οδηγίες του προέδρου Αϊζενχάουερ – και ελαφρώς τροποποιημένες από τις απαιτήσεις που είχε θέσει η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος – με το στρατιωτικό ιπτάμενο σώμα να καλείται να καταρτίσει κατάλογο πιθανών υποψηφίων. Στην Ουάσιγκτον εξετάστηκαν συνολικά 508 πιθανοί υποψήφιοι, από τους οποίους επιλέχθηκαν 110 πιλότοι ως κατάλληλοι υποψήφιοι (ο κατάλογος περιλάμβανε πέντε πεζοναύτες, 47 πιλότους του Πολεμικού Ναυτικού και 58 πιλότους της Πολεμικής Αεροπορίας, ενώ κανείς από την Αεροπορία Στρατού δεν κρίθηκε κατάλληλος). Στο δεύτερο στάδιο της διαδικασίας επιλογής, οι υποψήφιοι χωρίστηκαν σε τρεις κύριες ομάδες και οι πρώτοι 35 διατάχθηκαν να μεταβούν στην Ουάσιγκτον για συνεντεύξεις στις αρχές Φεβρουαρίου 1959, υπό καθεστώς εμπιστευτικότητας. Ο Charles Donlan, επικεφαλής του προγράμματος εκ μέρους της Ομάδας Εργασίας Διαστήματος, διαπίστωσε με ικανοποίηση ότι η συντριπτική πλειοψηφία των υποψηφίων ανυπομονούσε να συμμετάσχει στο πρόγραμμα Mercury. Αυτό οφειλόταν στο γεγονός ότι το πρόγραμμα απαιτούσε εθελοντές και οι υποψήφιοι πιλότοι δεν αναμενόταν να οδηγηθούν στο έργο. Μια εβδομάδα μετά τις συνεντεύξεις της πρώτης ομάδας, η δεύτερη ομάδα έφτασε στην Ουάσιγκτον και υποβλήθηκε στις συνεντεύξεις της. Το ποσοστό των εθελοντών μεταξύ εκείνων που κρίθηκαν κατάλληλοι ήταν τόσο υψηλό που δεν χρειάστηκε να προσκληθεί τρίτη ομάδα (ιδίως όταν η τελική ομάδα των 12 ατόμων που είχε αρχικά προβλεφθεί μειώθηκε σε 6). Μετά τις συνεντεύξεις των δύο ομάδων, 69 άτομα προχώρησαν στη διαδικασία επιλογής.

Παρά τις σαφείς φυσικές παραμέτρους, έξι από τους 69 απορρίφθηκαν επειδή το ύψος τους ήταν πολύ μεγάλο. Τέλος, 56 υποψήφιοι απορρίφθηκαν λόγω πρόσθετων αποχωρήσεων από τις γενικές, τεχνικές και ψυχολογικές εξετάσεις του δεύτερου γύρου. Ο αριθμός των επιλεγέντων μειώθηκε στη συνέχεια σε 32, οι οποίοι μεταφέρθηκαν από την Ομάδα Διαστημικής Εργασίας για λεπτομερείς ιατρικές εξετάσεις, συμπεριλαμβανομένων ειδικών στοιχείων, στην κλινική Lovelace στο Albuquerque του Νέου Μεξικού και στη συνέχεια στο αεροϊατρικό εργαστήριο της βάσης Wright-Patterson.

Επί μία εβδομάδα, αρχής γενομένης στις 7 Φεβρουαρίου 1959, οι υποψήφιοι υποβλήθηκαν σε πολυήμερες ιατρικές εξετάσεις έξι φάσεων, οι οποίες ήταν ολοκληρωμένες, στην κλινική Lovelace. Αυτό περιελάμβανε αρχικά μια εξέταση του ιατρικού ιστορικού των υποψηφίων, ακολουθούμενη από λεπτομερείς γενικές ιατρικές εξετάσεις, όπως εξέταση όρασης, ηλεκτροκαρδιογράφημα και εξετάσεις αντανακλαστικών, κολονοσκόπηση και εξέταση αίματος ή μέτρηση σπέρματος. Ακολούθησε ένα πλήρες φάσμα ακτινογραφιών, από οδοντικές ακτινογραφίες έως ακτινογραφίες στομάχου. Το επόμενο βήμα ήταν οι εξετάσεις φυσικής απόδοσης, οι οποίες περιλάμβαναν δοκιμές καρδιακής καταπόνησης σε ποδηλατικό εργόμετρο, μετρήσεις πνευμονικής χωρητικότητας και μετρήσεις πυκνότητας σώματος. Στο τέλος των εβδομαδιαίων δοκιμών, τα δεδομένα συνοψίστηκαν και καταγράφηκαν σε ιατρικούς φακέλους για κάθε υποψήφιο.

Αμέσως μετά τις κλινικές δοκιμές, η ομάδα μεταφέρθηκε στην αεροπορική βάση Wright-Patterson για δοκιμές καταπόνησης μεταξύ 16 Φεβρουαρίου και 27 Μαρτίου 1959. Οι δοκιμασίες αυτές σχεδιάστηκαν για να αξιολογήσουν την ψυχολογική και σωματική αντοχή των υποψηφίων στο στρες. Οι σωματικές δοκιμασίες περιλάμβαναν απλές ασκήσεις φόρτισης με σκάλα ή διάδρομο, ή δοκιμασίες φυγοκέντρησης που απαιτούσαν μεγάλη αντοχή, ή ασκήσεις περιστροφικής καρέκλας πολλαπλών αξόνων, γνωστές στους πιλότους από τις αεροϊατρικές εξετάσεις. Στις παράλληλες ψυχολογικές δοκιμασίες, οι υποψήφιοι δοκιμάστηκαν με απροσδόκητα ή δυσάρεστα ερεθίσματα, όπως δοκιμασίες με θερμό ή κρύο νερό ή ασκήσεις σε σκοτεινό θάλαμο. Τα ψυχολογικά τεστ περιλάμβαναν επίσης το τεστ Rorschach, το οποίο κατά τα άλλα υπόκειται σε αμφιβολίες αξιοπιστίας.

Στο τέλος των εξετάσεων στο Wright Patterson, η επιτροπή διορισμών πρότεινε 18 υποψηφίους με πλήρη ιατρικά προσόντα κατά το κλείσιμο της σειράς εξετάσεων στα τέλη Μαρτίου 1959. Η επιτροπή επιλογής της Ομάδας Διαστημικής Εργασίας συνεδρίασε την 1η Απριλίου 1959 και, από τους 18 κατάλληλους υποψηφίους, επτά επιλέχθηκαν τελικά για την εκπαίδευση αστροναυτών. Η ομάδα αυτή ανακοινώθηκε από τη NASA στις 2 Απριλίου 1959 και στη συνέχεια παρουσιάστηκε ως Mercury Seven (Mercury 7) στις 9 Απριλίου 1959 στην Ουάσινγκτον ως οι μελλοντικοί αστροναύτες των ΗΠΑ και με αυτούς τους επτά πιλότους άρχισε η εκπαίδευση αστροναυτών.

Αρχικές εβδομάδες

Η επόμενη ομάδα, γνωστή στον Τύπο ως Mercury Seven, ξεκίνησε την εκπαίδευση:

Έξι από αυτούς ανέβηκαν στο διάστημα στο πλαίσιο του προγράμματος (ο Slayton αποσύρθηκε από την ομάδα το 1962 λόγω καρδιακών προβλημάτων και πέταξε μόνο στο πρόγραμμα Soyuz-Apollo το 1975 μετά από εγχείρηση καρδιάς).

Οι υποψήφιοι αστροναύτες ανέβηκαν στο προσκήνιο με την παρουσίασή τους. Καθώς και το φυσικό ενδιαφέρον του κοινού – δύσκολα υπήρχε πιο εξωτικό επάγγελμα από τον “αστροναύτη” εκείνη την εποχή. Η ίδια η NASA ενίσχυσε περαιτέρω τη δημοτικότητα των υποψηφίων της ενθαρρύνοντας μια συμφωνία μεταξύ των αστροναυτών και ενός μεγάλου αμερικανικού περιοδικού, το οποίο αγόρασε τα δικαιώματα δημοσίευσης ιστοριών για τους αστροναύτες με προσφορά 500.000 δολαρίων. Στο πλαίσιο της συμφωνίας, δημοσίευσε τις αναφορές του για τη ζωή των αστροναυτών στη σειρά Life, καθώς και τις βιογραφίες τους. Σε αυτή τη σειρά άρθρων, η οποία διήρκεσε 28 τεύχη μεταξύ 1959 και 1963, το Life δημιούργησε έναν νέο αμερικανικό ήρωα, παρουσιάζοντας τους αστροναύτες ως ένα είδος “καθημερινού υπερήρωα”, εξωραΐζοντας το ιστορικό τους και παρουσιάζοντας την καθημερινή τους ζωή εκτός της εκπαίδευσης στο αμερικανικό στερεότυπο.

Εκτός από το Mercury Weeks, δύο άλλα ονόματα – και τα δύο μεταθανάτια – χρησιμοποιήθηκαν για τους επτά πρώτους αστροναύτες της NASA. Το ένα ήταν το Astronaut Group 1, το οποίο η NASA χρησιμοποίησε εκ των υστέρων όταν άρχισε να προσλαμβάνει πρόσθετες ομάδες αστροναυτών για το πρόγραμμα Gemini και στη συνέχεια για το πρόγραμμα Apollo και ήθελε να διακρίνει τις ομάδες που επιλέχθηκαν σε διαφορετικές χρονικές στιγμές. Αλλά δεν ήταν μόνο η NASA, αλλά και οι ίδιοι οι αστροναύτες, οι οποίοι διακρίθηκαν δίνοντας οι ίδιοι το όνομα της ομάδας, και έτσι οι Αρχικοί Επτά έγιναν γνωστοί και αργότερα η πιο δημόσια χρησιμοποιούμενη ονομασία της ομάδας, επίσης για να τη διακρίνουν από τις άλλες (όπως οι Νέοι Εννέα που προσλήφθηκαν το 1962 ή οι Δεκατέσσερις το 1963).

Εκπαίδευση αστροναυτών

Η εκπαίδευση ήταν πολύ παρόμοια με το πρόγραμμα επιλογής στην αεροπορική βάση Wright-Patterson: εξασκούσαν τα προφίλ απογείωσης και εισόδου σε προσομοιώσεις φυγόκεντρης επιτάχυνσης, εκπαιδεύονταν σε βαλίτσα, σε θάλαμο θερμότητας ή σε θαλάμους διοξειδίου του άνθρακα ή διατηρούσαν τη φυσική τους κατάσταση με διάφορα αθλήματα. Υπήρχαν όμως και εντελώς νέες περιοχές. Ξεναγήθηκαν στα εργοστάσια διαφόρων προμηθευτών, μαθαίνοντας για το υλικό που κατασκευάζεται, επισκέφθηκαν το Ακρωτήριο Κανάβεραλ, το σημείο εκκίνησης για τις μελλοντικές διαστημικές αποστολές τους, και πήγαν στο Άκρον για να δουν το εργοστάσιο κατασκευής διαστημικών στολών. Ξεκίνησαν επίσης μια διαδικασία εξειδίκευσης, με τον Carpenter, για παράδειγμα, με τη ναυτική του εμπειρία, να γίνεται ειδικός στα συστήματα επικοινωνιών και πλοήγησης του διαστημοπλοίου, τον Grissom να εμβαθύνει στα συστήματα ελέγχου και τα ηλεκτρομηχανικά συστήματα του Mercury και τον Glenn να βοηθάει στον πίνακα οργάνων της καμπίνας. Η εκπαίδευση περιελάμβανε ασκήσεις πτήσης εκτός από τις παραπάνω δοκιμές. Από τη μία πλευρά, συνέχισαν τις προηγούμενες πτήσεις τους με μαχητικά αεροσκάφη υψηλών επιδόσεων για να διατηρήσουν τις πτητικές τους ικανότητες, και από την άλλη, εξασκήθηκαν για την έλλειψη βαρύτητας που θα αντιμετώπιζαν πραγματοποιώντας παραβολικές πτήσεις με το αεροσκάφος C-131 της NASA, το οποίο είχε σχεδιαστεί για το σκοπό αυτό.

Συνολικά, κατασκευάστηκαν είκοσι Mercury, τρεις εκτοξεύσεις απέτυχαν, πέντε τέθηκαν σε βαλλιστική τροχιά και έξι τέθηκαν σε τροχιά γύρω από τη Γη. Έξι πειράματα πραγματοποιήθηκαν με ανθρώπους, δύο από αυτά μόνο σε βαλλιστική τροχιά. Το διαστημόπλοιο επέτρεπε σε έναν άνθρωπο να πετάξει στο διάστημα για 24 ώρες, με μέγιστη διάρκεια τις 36 ώρες. Οι χημικές μπαταρίες ήταν ικανές για 1500-3000 βατ-ώρες (Wh), ανάλογα με την εργασία. Είχε σχήμα καμπάνας, ύψος 3,4 μέτρα, συμπεριλαμβανομένων των πυραύλων εκτόξευσης, με μέγιστο πλάτος 1,9 μέτρα. Ήταν κατασκευής διπλού τοιχώματος, το εξωτερικό περίβλημα ήταν από κράμα νικελίου, το εσωτερικό από κράμα τιτανίου, με μονωτικό υλικό από κεραμικές ίνες ενδιάμεσα. Ο πύραυλος διάσωσης ήταν τοποθετημένος στη μύτη. Το ύψος του πύργου διάσωσης είναι 6,2 μέτρα. Το σταθεροποιητικό αλεξίπτωτο και ο σταθεροποιητικός υπέρυθρος οριζοντιογράφος εγκαταστάθηκαν στο περίβλημα της κεραίας. Η καμπίνα έχει διάμετρο 1,9 μέτρα και ύψος 1,5 μέτρα. Κατά τη διάρκεια της υπηρεσίας, ο αστροναύτης εκτελούσε τις απαιτούμενες εργασίες σε καθιστή θέση, χωρίς σχεδόν καμία κίνηση.

Ο Άλαν Σέπαρντ ήταν ο πρώτος Αμερικανός που πήγε στο διάστημα με το διαστημόπλοιο Freedom 7, κάνοντας ένα υποτροχιακό διαστημικό άλμα. Ο John Glenn ήταν ο πρώτος Αμερικανός που τέθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη με το διαστημόπλοιο Friendship 7. Οι Σοβιετικοί ξεπέρασαν επίσης τους Αμερικανούς στις επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις με το πρόγραμμα Βοστόκ.

Μη επανδρωμένες δοκιμαστικές πτήσεις

Η πρώτη προσπάθεια του προγράμματος Mercury θα ήταν ο Little Joe 1, αν δεν είχε ματαιωθεί από μια δυσλειτουργία. Το πείραμα δεν πραγματοποιήθηκε καν στο Ακρωτήριο Κανάβεραλ, αλλά στο νησί Wallop, και οι μηχανικοί ήθελαν να δουν πώς θα συμπεριφερόταν ο πύργος διαφυγής, ιδίως τη στιγμή της μέγιστης δυναμικής πίεσης (η μέγιστη αντίσταση κατά την απογείωση). Για το σκοπό αυτό, ένας πύραυλος Little Joe ήταν επαρκής, καθώς μπορούσε να προσομοιώσει την επιθυμητή δυναμική πίεση, και στη συνέχεια κατασκευάστηκε ένα μοντέλο του διαστημικού σκάφους Mercury σε αυτό το όχημα εκτόξευσης, και τέλος το μοναδικό πλήρες σύστημα, ο πύργος διάσωσης.

Ωστόσο, η προγραμματισμένη πτήση απέτυχε πλήρως το 1959. Στις 21 Αυγούστου 1959: 35 λεπτά πριν από την προγραμματισμένη εκτόξευση, όταν η αυτόματη και η αυτοκαταστροφή συνδέθηκαν με την πηγή ενέργειας της δικής της μπαταρίας, τα εκρηκτικά που διαχώριζαν τις μονάδες του διαστημοπλοίου ενεργοποιήθηκαν απροσδόκητα – το πλήρωμα που ετοιμαζόταν για την εκτόξευση άρχισε μια πτήση πανικού – και τελικά ο πύργος διάσωσης (που ανίχνευσε σωστά την κατάσταση έκτακτης ανάγκης) εκτοξεύθηκε με το προσαρτημένο μοντέλο του διαστημοπλοίου, ενώ ο πύραυλος παρέμεινε στην εξέδρα εκτόξευσης. Στη συνέχεια, ο πύραυλος διάσωσης έκανε υποδειγματικά τη δουλειά του, μεταφέροντας τον Ερμή στο απαιτούμενο ύψος των περίπου 600 μέτρων, όπου και τον απελευθέρωσε. Η έκθεση δοκιμής ολοκληρώθηκε σε λιγότερο από ένα μήνα και η αιτία της βλάβης εντοπίστηκε ως το λεγόμενο “αδέσποτο ρεύμα” που προκλήθηκε από ακατάλληλη περιέλιξη.

Εκτός από τη σειρά πειραμάτων Little Joe στο Wallop Island (που ουσιαστικά έπρεπε να αποδείξει τη λειτουργικότητα του πυραύλου διάσωσης), η NASA άρχισε επίσης να δοκιμάζει ένα άλλο σημαντικό εξάρτημα, την ασπίδα θερμότητας. Αυτό απαιτούσε ένα πιο ισχυρό όχημα εκτόξευσης, τον λεγόμενο πύραυλο Big Joe. Ο Big Joe ήταν ουσιαστικά ο πύραυλος Atlas. Στο πείραμα Big Joe, το όχημα εκτόξευσης Atlas-10D συνδυάστηκε με ένα μη λειτουργικό, αλλά αποδοτικό σε μάζα και μέγεθος διαστημόπλοιο Mercury, και μια θερμική ασπίδα (που θερμαίνεται κατά την είσοδο, καίγεται, καίγεται, διαλύεται αργά, αλλά διανέμει αποτελεσματικά τη θερμότητα) τοποθετήθηκε στο διαστημόπλοιο, η οποία επιλέχθηκε μετά από μια μακρά συζήτηση για το σχεδιασμό.

Η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε στις 9 Σεπτεμβρίου 1959 από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ, εξέδρα εκτόξευσης 14. Κατά τη διάρκεια της πτήσης, όλα λειτούργησαν άψογα μέχρι περίπου τα δύο λεπτά, οπότε η τηλεμετρία έλαβε σήμα σφάλματος από το σύστημα ελέγχου: ο διαχωρισμός των γραναζιών δεν έγινε. Επειδή η βαθμίδα συνέχισε να πετάει ως νεκρό βάρος, δεν υπήρχε καμία πιθανότητα το διαστημόπλοιο να φτάσει στο προγραμματισμένο ύψος και ταχύτητα. Με το στάδιο του πυραύλου να παραμένει στο διαστημόπλοιο (και έτσι να εξουδετερώνεται ο πρωταρχικός σκοπός της θερμικής ασπίδας), ο έλεγχος έπρεπε να παίξει με τους προωθητήρες αντιδραστικού ελέγχου (ουσιαστικά τους μικρούς βοηθητικούς προωθητήρες που κάνουν την οδήγηση) για να κατεβάσει τον πύραυλο, κάτι που τελικά ήταν επιτυχές, αν και το προωθητικό για την οδήγηση είχε καταναλωθεί εντελώς. Το διαστημόπλοιο Mercury έφτασε τελικά σε μέγιστο ύψος 140 χιλιομέτρων και μετά από μια πτήση 2292 χιλιομέτρων έφτασε στον Ατλαντικό Ωκεανό, όπου οι ομάδες διάσωσης το βρήκαν σχετικά άθικτο μετά από μερικές ώρες αναζήτησης.

Στις 4 Οκτωβρίου 1959 πραγματοποιήθηκε η επόμενη δοκιμή του Mercury – και πάλι στο νησί Wallop – η οποία δεν είχε χαρακτηριστεί τότε και μόνο αργότερα έλαβε την ονομασία Little Joe 6. Η δοκιμή ήταν ουσιαστικά ένα βήμα πίσω από την αποτυχημένη πρώτη προσπάθεια, με το μόνο κοινό στοιχείο να είναι ότι το όχημα εκτόξευσης που χρησιμοποιήθηκε ήταν το ίδιο που είχε μείνει στην εξέδρα εκτόξευσης τον Αύγουστο. Όσον αφορά τους στόχους των δοκιμών πτήσης, το βήμα προς τα πίσω σήμαινε ότι οι μόνες δοκιμές αφορούσαν την επαλήθευση της καταλληλότητας του πυραύλου και των χαρακτηριστικών πτήσης και της ανθεκτικότητας του διαστημικού σκάφους. Για το σκοπό αυτό, μαζί με τον πύραυλο συναρμολογήθηκαν μια διαστημική κάψουλα επαρκούς μάζας και μεγέθους, η οποία όμως δεν ήταν εξοπλισμένη με συστήματα και επομένως μη λειτουργική, και ένας εξίσου μη λειτουργικός πύργος διαφυγής.

Κατά τη διάρκεια του πειράματος, ο Little Joe σήκωσε την κατασκευή ύψους 16,5 μέτρων και βάρους 20 τόνων σε ύψος 65 χιλιομέτρων, όπου στο τέλος της πτήσης των δυόμισι λεπτών, τα χειριστήρια ενεργοποίησαν την αυτοκαταστροφή όπως είχε προγραμματιστεί. Τα κομμάτια του διαστημοπλοίου χτύπησαν στον ωκεανό σε απόσταση 115 χιλιομέτρων. Το πείραμα κρίθηκε επιτυχές.

Στο Wallop Island, τα πειράματα ήταν συνεχή, με τους πυραύλους Little Joe να εκτοξεύονται κάθε μήνα. Έτσι, στις 4 Νοεμβρίου 1959, εκτοξεύθηκε ο Little Joe 1A, επαναλαμβάνοντας ακριβώς την αποτυχημένη πτήση του Little Joe 1. Οι στόχοι ήταν οι ίδιοι, η πτήση αποσκοπούσε στην επαλήθευση της καταλληλότητας του πυραύλου διάσωσης, με την προσθήκη όσο το δυνατόν περισσότερων δεδομένων για το σύστημα αλεξιπτώτου. Η κάψουλα που προοριζόταν για πτήση ήταν και πάλι μια μη λειτουργική μακέτα, με άθικτο μόνο τον πύραυλο διάσωσης. Το πείραμα παρακολούθησε και ο Τύπος, έπειτα από μια σύντομη μάχη στην οποία οι δημοσιογράφοι έδωσαν μάχη για να πάρουν πληροφορίες από πρώτο χέρι για την πτήση (το προσωπικό της NASA έδωσε λοιπόν στον Τύπο μια λεπτομερή “εκπαίδευση” εκ των προτέρων, έτσι ώστε τυχόν διακοπές στην αντίστροφη μέτρηση να μην αναφερθούν ως λάθος ή αποτυχία).

Ο Little Joe 2 εκτοξεύτηκε από τη συνήθη θέση του στο νησί Wallop στις 4 Δεκεμβρίου 1959 και ήταν μια σημαντική βελτίωση σε σχέση με την προηγούμενη προσπάθεια. Αν και το LJ-1A δεν ήταν απόλυτα επιτυχημένο, οι πειραματιστές πρόσθεσαν ζωντανή πτήση στο πείραμα Little Joe-Mercury. Είχαν την περιέργεια να δουν πώς ένας απλός οργανισμός όπως μια μικρή χάλκινη μαϊμού θα συμπεριφερόταν κάτω από τις επιδράσεις της κίνησης του διαστημικού σκάφους, της έλλειψης βαρύτητας και της ακτινοβολίας σε μεγάλο υψόμετρο. Αργότερα, σχεδίαζαν να εκτοξεύσουν ένα πρόσθετο βιολογικό πακέτο: κόκκοι βρώμης, νευρώνες αρουραίου, καλλιέργειες ιστών και ζωύφια προετοιμάστηκαν για να ταξιδέψουν με τον πίθηκο.

Η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε παρουσία δύο νέων υποψηφίων αστροναυτών, του Άλαν Σέπαρντ και του Βίρτζιλ Γκρίσομ. Ο Little Joe σήκωσε τον Mercury στα 30 000 μέτρα και ο πύραυλος διάσωσης που εκτοξεύτηκε αύξησε το ύψος ακόμη περισσότερο, ανεβάζοντας την κάψουλα στα 84 000 μέτρα, πριν πέσει ελεύθερα από το νεκρό κέντρο. Το μέγιστο υψόμετρο κατέληξε να είναι σχεδόν 30 000 μέτρα χαμηλότερο από το προγραμματισμένο, λόγω λανθασμένων υπολογισμών της αντίστασης. Ο Σαμ, ο πίθηκος, κατέληξε να βιώσει μόνο 3 λεπτά έλλειψης βαρύτητας αντί για 4 που είχε προγραμματιστεί. Στο τέλος περίπου 6 ωρών περιδίνησης, οι ομάδες διάσωσης κατάφεραν να βγάλουν το μαϊμουδάκι από τη θάλασσα με ασφάλεια, μετά από μια ομαλή προσγείωση. Οι εμπειρογνώμονες δήλωσαν ότι όλοι οι προκαταρκτικοί στόχοι ήταν επιτυχείς και ενθουσιάστηκαν -ιδιαίτερα για τον τέλεια λειτουργικό εκτοξευτή Little Joe- αν και αργότερα οι απόψεις έγιναν πιο διαφοροποιημένες, με τους βιολόγους ειδικότερα να διαμαρτύρονται για τα όχι και τόσο ικανοποιητικά αποτελέσματα του πειράματος σε ζώα. Ο κύριος στόχος επιτεύχθηκε, ωστόσο, και ο πύραυλος διάσωσης αποδείχθηκε ότι είναι απόλυτα κατάλληλος για μια πιθανή διάσωση έκτακτης ανάγκης του διαστημικού σκάφους με ζώντα όντα – ακόμη και ανθρώπους – στο σκάφος.

Το ταξίδι του Sam the monkey ακολουθήθηκε από μια επανάληψη των όχι εντελώς επιτυχημένων πτήσεων Little Joe 1 και 1Α, με τη μικρή ανατροπή ότι το διαστημόπλοιο μετέφερε και πάλι “κάποιον”, τη Miss Sam, μια μικρή θηλυκή χάλκινη μαϊμού. Στις 21 Ιανουαρίου 1960, άλλος ένας πύραυλος Little Joe εκτοξεύθηκε από το Wallop Island και αυτή τη φορά τελικά απέδωσε τα αναμενόμενα. Ο πύραυλος έπεσε λιγότερο από 15 χιλιόμετρα κάτω από το προγραμματισμένο ύψος του και έφτασε σε ταχύτητα πάνω από 3.200 χιλιόμετρα

Η μόνη πραγματική καινοτομία της πτήσης ήταν μια άσκηση διάσωσης, με τους μηχανικούς να προσομοιώνουν μια κατάσταση έκτακτης ανάγκης στο ύψος εξάντλησης του Little Joe και την εκτόξευση του πυραύλου διάσωσης. Η επιχείρηση πραγματοποιήθηκε χωρίς προβλήματα, με επιπλέον 75 εκατ.

Τον Φεβρουάριο του 1960, σε μια συνάντηση στο Λος Άντζελες, η NASA αποφάσισε (βασισμένη κάπως στις δοκιμές Little Joe και Big Joe) την τελική διαμόρφωση του διαστημικού σκάφους Mercury, του πυραύλου Atlas και του πυραύλου διάσωσης και σχεδίαζε να την εφαρμόσει με την τελική διαμόρφωση. Η οριστικότητα – και ίσως η παρουσία λειτουργικού υλικού – ήταν επίσης εμφανής στο γεγονός ότι η πτήση δεν προοριζόταν να εκτοξευθεί ως Big Joe, αλλά ως η τελική Mercury-Atlas-1. Για την πτήση, λοιπόν, πήραν την εργοστασιακή διαστημική κάψουλα Νο 4 της McDonnell και εγκατέστησαν πρόσθετο εξοπλισμό και όργανα. Το διαστημόπλοιο ήταν περισσότερο ένα εργαστήριο μετρήσεων στην τελική του κατασκευή παρά ένα λειτουργικό διαστημικό όχημα, δεδομένων των συστημάτων που έλειπαν (υποστήριξη ζωής, κάθισμα πιλότου, πίνακας οργάνων, προωθητήρες διεύθυνσης κ.λπ.) και δεν είχαν ακόμη εγκατασταθεί.

Παράμετροι που πρέπει να ελεγχθούν πριν από την πτήση

Στις 24 Ιουλίου, οι παράμετροι που πρέπει να επιτευχθούν από το διαστημικό σκάφος (5700 m

Ένα λεπτό μετά την εκτόξευση, χάθηκε κάθε επαφή με τον πύραυλο. Ένα δευτερόλεπτο πριν διακοπεί η μετάδοση, ελήφθη σήμα μέσω τηλεμετρίας ότι η διαφορά πίεσης μεταξύ της δεξαμενής καυσίμου και των δεξαμενών υγρού οξυγόνου είχε ξαφνικά σταματήσει. Καθώς δεν υπήρχε οπτικός έλεγχος μέσω του σύννεφου, δεν ήταν δυνατόν να γνωρίζουμε αν το σήμα αυτό ήταν η αιτία των προβλημάτων ή το τελικό αποτέλεσμα των προβλημάτων κατά το οποίο καταστράφηκαν οι δεξαμενές, αλλά ήταν σαφές από τα σήματα ότι ο πύραυλος και το διαστημόπλοιο είχαν καταστραφεί. Τα αίτια ήταν δύσκολο να αποκαλυφθούν, αν και οι ομάδες διάσωσης κατάφεραν να βρουν τον πύραυλο που κατέπεσε και τη διαστημική κάψουλα Mercury στη θάλασσα. Η αιτία της αποτυχίας δεν μπόρεσε να προσδιοριστεί, αλλά η NASA αποφάσισε να επαναλάβει την πτήση, μόνο για να φορτώσει το διαστημικό σκάφος με όργανα για την επόμενη δοκιμή.

Ο σχεδιασμός του πειράματος Little Joe 5 ξεκίνησε περίπου ένα χρόνο πριν από την προγραμματισμένη εκτόξευση και η αρχική ιδέα ήταν να εκτοξευθεί η πρώτη λειτουργική διαστημική κάψουλα Mercury ή πύραυλος διάσωσης με την ενσωμάτωση ενός ειδικού “πακέτου” που περιείχε έναν χιμπατζή μεσαίου μεγέθους για να δοκιμαστεί η συμπεριφορά του διαστημικού σκάφους και του επιβάτη του στο μέγιστο Q. Ωστόσο, οι καθυστερήσεις στην προσγείωση της διαστημικής κάψουλας, τα προβλήματα με τον λεγόμενο “δακτύλιο συρραφής” που συνδέει το διαστημόπλοιο με τον πύραυλο και τα πυροτεχνήματα διαχωρισμού που ήταν ενσωματωμένα σε αυτόν, καθυστέρησαν τις προετοιμασίες, οπότε ο Robert Gilruth αποφάσισε (με τη σύμφωνη γνώμη των μηχανικών της STG) να βγάλει την πτήση με τον χιμπατζή από τους στόχους σχεδιασμού, ώστε το πλήρωμα να επικεντρωθεί περισσότερο σε τεχνικά θέματα. Αργότερα, προέκυψαν περαιτέρω προβλήματα με την εγκατάσταση των δεξαμενών ηλίου και υπεροξειδίου του υδρογόνου, προκαλώντας περαιτέρω καθυστερήσεις. Υπήρχαν επίσης πρόσθετα προβλήματα βάρους με το ιπτάμενο υλικό, τα οποία δημιουργούσαν την πιθανότητα μιας ανεπιθύμητης προσγείωσης στην Αφρική.

Η εκτόξευση προγραμματίστηκε τελικά για τις 8 Νοεμβρίου 1960. Εκείνη την ημέρα, το πείραμα κατέληξε σε πλήρη αποτυχία. Ο πύραυλος απογειώθηκε από το Wallop Island στις 10:18 τοπική ώρα (15:18 UTC) και καταστράφηκε μετά από μόλις 16 δευτερόλεπτα πτήσης. Ο πύραυλος διάσωσης εκτοξεύθηκε στη συνέχεια εκ των προτέρων, ενώ το όχημα εκτόξευσης εξακολουθούσε να επιταχύνει το διαστημικό σκάφος, αλλά όλα τα εξαρτήματα παρέμειναν σε κατάσταση σύζευξης, εξετράπη της πορείας τους και συνετρίβησαν στη θάλασσα. Η κάψουλα έφτασε σε ύψος μόλις 16,2 χιλιομέτρων και συνετρίβη στη θάλασσα 20,9 χιλιόμετρα από την εξέδρα εκτόξευσης, πολύ μακριά από την περιοχή στόχου. Οι ομάδες διάσωσης ανέσυραν αργότερα κάποια από τα συντρίμμια από τη θάλασσα για περαιτέρω ανάλυση.

Το δεύτερο εξάμηνο του 1960, διατυπώθηκε η ιδέα εντός της NASA – εν μέρει από φόβο μήπως οι Σοβιετικοί τους προλάβουν και εν μέρει για εξοικονόμηση κόστους – να χωριστούν τα πειράματα και, εκτός από την τροχιακή πτήση με τον πύραυλο Atlas, να πραγματοποιηθεί το λεγόμενο διαστημικό άλμα (πτήση σε βαλλιστική τροχιά) με έναν πύραυλο χαμηλότερης ισχύος, το οποίο θα ήταν διαστημική πτήση μόνο στο βαθμό που θα διέσχιζε τη γραμμή Kármán. Επιλέχθηκε ο πύραυλος Redstone και πάνω του κατασκευάστηκε το διαστημόπλοιο Mercury για να δοκιμαστεί το διαστημικό άλμα.

Για να δοκιμάσουν το νέο προφίλ πτήσης, οι μηχανικοί σχεδίαζαν να πετάξουν μια διαστημική κάψουλα Mercury σε πλήρη κλίμακα (εργοστασιακό παράδειγμα με αριθμό 2) με έναν εκτοξευτή Redstone (με την ένδειξη MR-1) και έναν πύργο διαφυγής σε πλήρη κλίμακα. Το σχέδιο ήταν να χρησιμοποιηθεί αυτός ο συνδυασμός εξοπλισμού για να δοκιμαστεί το σύστημα αυτόματης καθοδήγησης και προσγείωσης του διαστημικού σκάφους, καθώς και η επίγεια υποδομή εκτόξευσης, διάσωσης και παρακολούθησης. Επιπλέον, ήθελαν επίσης να δοκιμάσουν τη λειτουργία του συστήματος ανίχνευσης ματαίωσης (το σύστημα είχε ρυθμιστεί να ανιχνεύει και να αναφέρει μια κατάσταση ματαίωσης στο σύστημα ελέγχου, αλλά όχι να προκαλεί η ίδια μια ματαίωση).

Η εκτόξευση είχε αρχικά προγραμματιστεί για τις 7 Νοεμβρίου 1960, αλλά εντοπίστηκε βλάβη στο σύστημα ηλίου (η πίεση έπεσε απροσδόκητα στο ένα τέταρτο της κανονικής της τιμής), οπότε η εκτόξευση έπρεπε να αναβληθεί, το διαστημικό σκάφος και η θερμική ασπίδα να αποσυναρμολογηθούν από το Redstone, να αποκατασταθεί η βλάβη (με αντικατάσταση των δεξαμενών και επανασύνδεση) και να συναρμολογηθεί εκ νέου το συγκρότημα. Η νέα εκτόξευση είχε προγραμματιστεί για τις 21 Νοεμβρίου 1960. Αυτή ήταν η πρώτη φορά που το κέντρο ελέγχου του Mercury χρησιμοποιήθηκε για την καθοδήγηση της πτήσης.

Η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε στις 9:00 τοπική ώρα (14:00 UTC) από την εξέδρα εκτόξευσης LC-5. Οι έκπληκτοι ελεγκτές είδαν μέσα από το περισκόπιο του νέου κέντρου ελέγχου ότι ο πύραυλος βρυχάται, και ξαφνικά ο βρυχηθμός σταμάτησε, ο πύραυλος τραντάχτηκε, στη συνέχεια κατακάθισε στο ουραίο πτερύγιο και η σιωπή εγκαταστάθηκε στην εξέδρα εκτόξευσης. Αμέσως μετά, ο πύραυλος διάσωσης εκκινεί και πετάει μακριά, αλλά αφήνει τη διαστημική κάψουλα στην κορυφή του πυραύλου. Τρία δευτερόλεπτα μετά την απογείωση του πυραύλου διαφυγής, το αλεξίπτωτο της κάψουλας ανοίγει και καλύπτει την κάψουλα, η οποία ανοίγει κατά το ήμισυ. Η κατάσταση κατέστη αρκετά επικίνδυνη λόγω της δυσλειτουργίας του συστήματος: ο πλήρως φορτωμένος πύραυλος στεκόταν στην εξέδρα εκτόξευσης χωρίς καμία ασφάλεια, βασιζόμενος αποκλειστικά στη βαρύτητα, με το αλεξίπτωτο να κρέμεται στο πλάι όλου του συγκροτήματος, απειλώντας να ανατραπεί από μια μικρή ριπή ανέμου.

Η αποτυχία έμεινε τελικά στις αναφορές ως η “πτήση των τεσσάρων ιντσών” (άλλοι συνόψισαν το γεγονός ως “το μόνο που εκτοξεύσαμε ήταν ο πύραυλος διάσωσης”). Πρώτον, η διοίκηση επέλεξε μεταξύ διαφόρων επιλογών να περιμένει μέχρι να εξαντληθούν οι μπαταρίες που χρειάζονταν για την τροφοδοσία των συστημάτων του πυραύλου, ώστε να μπορέσει να βράσει σιγά-σιγά το υγρό οξυγόνο και να προσεγγιστεί ο εκρηκτικός πύραυλος. Η αντιμετώπιση των προβλημάτων που ξεκίνησε σύντομα αποκάλυψε την αιτία του προβλήματος: κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης, διαφορετικά καλώδια αποσυνδέθηκαν από τον πύραυλο με διαφορετική σειρά και ένα λάθος καλώδιο (ένα μικρότερο καλώδιο από διαφορετικό τύπο Redstone) βγήκε από τον πύραυλο με λάθος σειρά, οπότε ο κινητήρας το ανίχνευσε αυτό ως εντολή τερματισμού και σταμάτησε τη διαδικασία εκτόξευσης πολύ πριν ολοκληρωθεί. Μόλις εντοπίστηκε η βλάβη, αποφασίστηκε να επαναληφθεί η δοκιμή.

Λιγότερο από ένα μήνα μετά την αποτυχημένη απόπειρα, η NASA ήταν έτοιμη να πραγματοποιήσει άλλο ένα διαστημικό άλμα. Η πτήση Mercury-Redstone-1A ήταν μια πλήρης επανάληψη της αποτυχημένης προσπάθειας της 19ης Νοεμβρίου. Το διαστημόπλοιο ήταν το ίδιο (εργοστασιακός αριθμός Nr.2) με αυτό που είχε αποσυναρμολογηθεί από το MR-1 και ο πύραυλος που χρησιμοποιήθηκε για τη συναρμολόγηση ήταν ο MRLV-3. Ο σκοπός της πτήσης παρέμεινε ο ίδιος: η επαλήθευση της λειτουργικότητας του συστήματος αυτόματης καθοδήγησης και προσγείωσης και του συστήματος διακοπής πτήσης με τη χρήση της λειτουργικής διαστημικής κάψουλας, του πυραύλου και του πύργου διαφυγής.

Η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε στις 19 Δεκεμβρίου 1960, όταν ο πύραυλος Redstone απογειώθηκε από την εξέδρα εκτόξευσης LC-5 του Ακρωτηρίου Κανάβεραλ στις 11:15 (16:15 UTC). Ο κινητήρας λειτούργησε για 143 δευτερόλεπτα και το διαστημικό σκάφος εκτοξεύθηκε τελικά σε ύψος 210 χιλιομέτρων και προσγειώθηκε στον Ατλαντικό Ωκεανό 378 χιλιόμετρα από το σημείο εκτόξευσης. Η μέγιστη ταχύτητα στο τέλος της πτήσης ήταν 7900 χλμ.

Μετά την επιτυχημένη αποστολή Mercury-Redstone-1A, η NASA προχώρησε αμέσως στις διαστημικές πτήσεις με πυραύλους Redstone, καθώς αυτός ήταν ο ταχύτερος τρόπος για τις Ηνωμένες Πολιτείες να προλάβουν τους Σοβιετικούς. Το επόμενο βήμα ήταν να γίνει ένα ολοκληρωμένο διαστημικό άλμα με ένα πλήρως εξοπλισμένο διαστημόπλοιο, αλλά πρώτα με μια μαϊμού στο σκάφος, ένα είδος πρόβας πριν πετάξει ένας άνθρωπος, ώστε να μελετηθούν οι επιπτώσεις στους ζωντανούς οργανισμούς. Οι στόχοι του Mercury-Redstone-2 καθορίστηκαν αναλόγως. Ωστόσο, αντί για τους πιθήκους ρέζους που είχαν ήδη χρησιμοποιηθεί στα πειράματα του Little Joe, επιλέχθηκε για την πτήση ένας χιμπατζής, ένα πρωτεύον θηλαστικό με πιο ανθρωπόμορφη σωματική διάπλαση. Στην αεροπορική βάση Holloman, είχε ήδη δημιουργηθεί μια αποικία 40 πιθήκων για τα πειράματα, και ένας από αυτούς επιλέχθηκε για την πτήση. Ο πίθηκος που επιλέχθηκε γεννήθηκε στο Καμερούν το 1956 και μεταφέρθηκε στην Αμερική το 1959, και για το πείραμα ο αρχικός Chang (ο “αριθμός απογραφής” άλλαξε από 65 σε Ham. Το Ham δεν είχε την αρχική αγγλική σημασία του “ζαμπόν”, αλλά ήταν ένα ακρωνύμιο που αποτελούνταν από τα αρχικά του Holloman Aerospace Medical Center, το οποίο διεξήγαγε το πείραμα. Αυτό που ήταν καινούργιο για τον Χαμ, σε σύγκριση με την προηγούμενη πτήση, ήταν η ανάγκη να επινοηθούν δοκιμές για να ελεγχθούν όχι μόνο οι ζωτικές λειτουργίες αλλά και η αντίδραση του οργανισμού στην έλλειψη βαρύτητας και οι επιπτώσεις της διαστημικής πτήσης. Η πιο σημαντική από αυτές τις δοκιμές ήταν να υποβληθεί το ζώο σε διαφορετικούς ήχους και

Είκοσι κτηνίατροι και φροντιστές, με έξι από τα καλύτερα ζώα που επιλέχθηκαν στη βάση Holloman, μεταφέρθηκαν στο Ακρωτήριο Κανάβεραλ στις 2 Ιανουαρίου 1961, όπου τους ανατέθηκε ξεχωριστός θάλαμος. Στη νέα τοποθεσία ξεκίνησε πρώτα μια περίοδος εγκλιματισμού, καθώς οι πίθηκοι μεταφέρθηκαν από το υψόμετρο του Holloman, περίπου 1500 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, στο επίπεδο της θάλασσας, έτσι ώστε οι μετρούμενες τιμές υγείας των πιθήκων να αλλάξουν για αντικειμενικούς λόγους. Στη συνέχεια, τα ζώα χωρίστηκαν σε δύο ξεχωριστές ομάδες, όπου τα μέλη των δύο ομάδων δεν επιτρεπόταν να έρθουν σε επαφή, αποτρέποντας έτσι μια πιθανή μολυσματική ασθένεια να σαρώσει όλους τους υποψήφιους ταυτόχρονα. Κατά τη διάρκεια της περιόδου που προηγήθηκε της εκτόξευσης, οι χιμπατζήδες εξασκήθηκαν καθημερινά στις εργασίες που είχαν μάθει στο Holloman, μόνο που αυτή τη φορά τα φωτεινά και ηχητικά σήματα και οι βραχίονες αντίδρασης ενσωματώθηκαν σε ένα ομοίωμα καμπίνας του Mercury σε φυσικό μέγεθος, ώστε τα ζώα να συνηθίσουν το νέο “περιβάλλον εργασίας”.Την ημέρα πριν από την εκτόξευση, ένα μέλος της Ομάδας Διαστημικής Εργασίας και ένας κτηνίατρος από την ομάδα του Holloman εξέτασαν τα ζώα και επέλεξαν τον πιο κατάλληλο υποψήφιο, τον Ham. Ο χιμπατζής που είχε αναλάβει την πτήση είχε επίσης έναν εφεδρικό χιμπατζή, ένα θηλυκό με το όνομα Minnie. Για τα δύο επιλεγμένα δείγματα, η διαδικασία εκτόξευσης ξεκίνησε 19 ώρες πριν από την προγραμματισμένη εκτόξευση, όταν τους τοποθετήθηκαν βιοαισθητήρες για τη μέτρηση των ζωτικών τους σημείων και τους χορηγήθηκε δίαιτα. Επτάμισι ώρες πριν από την εκκίνηση, πραγματοποιήθηκε ο τελικός ιατρικός έλεγχος. Τέσσερις ώρες πριν από την απογείωση, τα δύο ζώα τοποθετήθηκαν σε καθίσματα υπό πίεση ειδικά σχεδιασμένα για την πτήση και μεταφέρθηκαν στην εξέδρα εκτόξευσης.

Η εκτόξευση του Mercury-Redstone-2 πραγματοποιήθηκε στις 31 Ιανουαρίου 1961 στις 11:55 (16:55 UTC), έπειτα από μια σειρά καθυστερήσεων εκτόξευσης λόγω προβλημάτων (ο ανελκυστήρας της εξέδρας εκτόξευσης είχε κολλήσει, πάρα πολλοί άνθρωποι ήταν άσκοπα παρόντες στο περιβάλλον της εξέδρας εκτόξευσης, ένα σύστημα χρειάστηκε 20 λεπτά περισσότερο για να εγκατασταθεί και το κάλυμμα ενός από τους συνδέσμους του πυραύλου κόλλησε). Το ταξίδι του χιμπατζή δεν ήταν καθόλου απροβλημάτιστο. Ένα λεπτό μετά την εκτόξευση, τα δεδομένα τηλεμετρίας εντόπισαν απόκλιση 1 μοίρας στην τροχιά και η απόκλιση αυξήθηκε. Η επιτάχυνση διήρκεσε 137 δευτερόλεπτα, οπότε ο αυτόματος κινητήρας του πυραύλου έκλεισε όπως είχε προγραμματιστεί. Ο πύραυλος διάσωσης εντόπισε το κλείσιμο του κινητήρα ως αποτυχία, αλλά αντί να αποσυνδεθεί, ενεργοποιήθηκε και συνέχισε να ανυψώνει την κάψουλα. Η αποτυχία του πυραύλου διαφυγής προκάλεσε την υπέρβαση της ταχύτητας του διαστημικού σκάφους, υπερβαίνοντας την προγραμματισμένη ταχύτητα των 7081 χλμ.

Η αποστολή του Χαμ δεν στέφθηκε με απόλυτη επιτυχία, οπότε ήταν απαραίτητο να γίνουν αλλαγές στον πύραυλο και να δοκιμαστεί η λειτουργικότητά του σε άλλη μια δοκιμαστική πτήση πριν από την επανδρωμένη διαστημική πτήση.

Εν τω μεταξύ, πρόοδος σημειώθηκε και στον άλλο κλάδο του πειράματος, την τροχιακή πτήση. Το κλειδί ήταν να καταστεί ο πύραυλος Atlas διαστημικά κατάλληλος για το πρόγραμμα Mercury, το οποίο είχε αποτύχει θεαματικά με το Mercury-Atlas-1. Κατά τη διάρκεια της διερεύνησης του ατυχήματος, οι υποψίες επικεντρώθηκαν στο σχεδιασμό του πυραύλου ως πιθανή πηγή αστοχίας. Ο Atlas ήταν ένας λεγόμενος πύραυλος κηροζίνης-οξυγόνου (δηλαδή με κηροζίνη RP-1 ως καύσιμο και υγροποιημένο οξυγόνο ως οξειδωτικό), ο οποίος πραγματοποίησε την πρώτη του επιτυχή εκτόξευση στις 17 Δεκεμβρίου 1957 ως στρατιωτικός βαλλιστικός πύραυλος. Η φιλοσοφία σχεδιασμού της δομής ήταν αρκετά μοναδική, οι μηχανικοί χρησιμοποίησαν τη λεγόμενη μέθοδο του “αερόστατου”: οι δεξαμενές του διαστημοπλοίου ήταν κατασκευασμένες από ανοξείδωτο χάλυβα λεπτότερο από χαρτί και γέμιζαν με ρυθμό εκκένωσής τους με αέριο ήλιο σε πίεση 170-413 kPA, το οποίο παρείχε δομική αντοχή σε ολόκληρο τον πύραυλο. Σύμφωνα με τους δοκιμαστές, ο πύραυλος ανατινάχθηκε ή διαλύθηκε λόγω ανεπαρκούς δομικής αντοχής, οπότε ο επόμενος πύραυλος Atlas έλαβε έναν χαλύβδινο ιμάντα (γνωστό ως φρένο ή ζώνη συγκόλλησης στην αργκό των αστροναυτών) ως ενίσχυση για να αντισταθμίσει τη δομική αδυναμία της έκδοσης με τα “λεπτά τοιχώματα”. Ο ιμάντας δοκιμάστηκε αρχικά σε εργαστήριο και σε αεροσήραγγα και κρίθηκε κατάλληλος, αλλά υπήρξε μακρά συζήτηση μεταξύ της Ομάδας Διαστημικής Εργασίας, της Πολεμικής Αεροπορίας και της Convair σχετικά με το αν ήταν κατάλληλη λύση. Τελικά, η πλειοψηφούσα γνώμη της STG και της Convair συνέστησε στον James Webb, τον νέο επικεφαλής της NASA, να εγκρίνει την πτήση (ο Webb, ως επικεφαλής λίγων ημερών, πήρε το ρίσκο να πάει κόντρα στην Πολεμική Αεροπορία, η οποία είχε μεγαλύτερη εμπειρία στη λειτουργία του πυραύλου και ήταν αντίθετη με το πείραμα, και να φέρει όλες τις συνέπειες μιας αποτυχίας πάνω του και στη NASA).

Παραδόξως, όμως, οι μηχανικοί δεν όρισαν μια δοκιμή σε τροχιά, αλλά μόνο μια υποτροχιακή δοκιμή, ως προληπτικό μέτρο, ο πύραυλος ουσιαστικά υποτίθεται ότι απλώς θα επιτάχυνε την κάψουλα Mercury σε ένα αυτόματο διαστημικό άλμα. Η απόφαση του Webb ελήφθη και ο πύραυλος, ο επανδρωμένος πύραυλος και ο πύραυλος διάσωσης συναρμολογήθηκαν γρήγορα και ετοιμάστηκαν για εκτόξευση. Στις 21 Φεβρουαρίου 1961, στις 9:28 (14:28 UTC), το διαστημικό σκάφος εκτοξεύθηκε χωρίς κανένα πρόβλημα, υπό την επίβλεψη των ελεγκτών από το τοπικό κέντρο ελέγχου. Αρκετοί άνθρωποι μετά βίας τόλμησαν να αναπνεύσουν κατά την εκτόξευση και ακούστηκαν αναστεναγμοί ανακούφισης όταν, μετά από 1 λεπτό πτήσης, ο πύραυλος και το διαστημικό σκάφος πέρασαν τη ζώνη μέγιστου Q και συνέχισαν να επιταχύνονται όπως είχε προγραμματιστεί. Η τηλεμετρία έδειξε διαδοχικά το κλείσιμο του οχήματος εκτόξευσης, τον διαχωρισμό του διαστημικού σκάφους από τον πύραυλο, τον διαχωρισμό από τον πύργο διαφυγής, την ανατροπή του διαστημικού σκάφους στην ανάφλεξη πέδησης, την πραγματοποίηση του ελιγμού πέδησης και, τέλος, τον διαχωρισμό του πακέτου πέδησης. Η ραδιοεπικοινωνία χάθηκε σε αυτό το σημείο λόγω της απόστασης, αλλά σύντομα το εξερχόμενο USS Greene ανέφερε ότι λάμβανε σήματα από την επιστρέφουσα κάψουλα και τον πύραυλο και ότι παρακολουθούσε οπτικά την επανείσοδο. Στην περιοχή προσγείωσης (μια έλλειψη διαμέτρου 20×40 μιλίων με σφάλματα), το USS Donner περίμενε την άφιξη του διαστημοπλοίου. Το αντιτορπιλικό εντόπισε το διαστημόπλοιο και τα ελικόπτερα διάσωσης που στάλθηκαν ανέβασαν τον Mercury στο σκάφος μέσα σε 24 λεπτά. Η προσπάθεια ήταν απολύτως επιτυχής.

Οι μηχανικοί θεώρησαν ζωτικής σημασίας να δοκιμάσουν τη συμπεριφορά του συστήματος του διαστημοπλοίου στο μέγιστο εύρος δυναμικής πίεσης (max Q) και ανέμεναν να σημειώσουν πρόοδο σε αυτόν τον τομέα με την επανάληψη της αποτυχημένης πτήσης Little Joe 5 (παρόλο που τα δεδομένα από τις δοκιμές Mercury-Atlas ήταν ήδη διαθέσιμα). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο επιδιώχθηκε η επανάληψη του LJ-5, ιδίως υπό το πρίσμα του γεγονότος ότι η αριστερή απόπειρα απέτυχε να προσδιορίσει με σαφήνεια την αιτία της αποτυχίας.

Στις 18 Μαρτίου 1961, στις 11:49 (16:49 UTC), ο Little Joe 5 εκτοξεύτηκε από το νησί Wallop, αλλά αυτή τη φορά δεν λειτούργησαν όλα σωστά. Μόλις 20 δευτερόλεπτα μετά την εκτόξευση και 14 δευτερόλεπτα πριν από το χρονικό όριο, ο πύραυλος διαφυγής ενεργοποιήθηκε και πάλι, το διαστημικό σκάφος αποκολλήθηκε από τον πύραυλο και παραλίγο να τον χτυπήσει, και στη συνέχεια κατέβηκε στον ωκεανό με το αλεξίπτωτο. Η κάψουλα προσγειώθηκε τελικά 28 χιλιόμετρα από το καθορισμένο σημείο προσγείωσης με ελαφρώς κατεστραμμένο αλεξίπτωτο. Σύμφωνα με την ανάλυση μετά την πτήση, η δυναμική πίεση (αντίσταση) άσκησε τέτοια δύναμη δομικής παραμόρφωσης στη δομή του διαστημικού σκάφους, ώστε η συστροφή της ατράκτου και της ατράκτου μπρος-πίσω τελικά ρύπανε τα ηλεκτρονικά, τα οποία έδωσαν ψευδή εντολή διακοπής. Το πείραμα ήταν και πάλι ανεπιτυχές, ή τουλάχιστον εν μέρει επιτυχές.

Η εκτόξευση έδωσε επίσης στο πλήρωμα εδάφους την ευκαιρία να εξασκηθεί σε πραγματικές συνθήκες, τις οποίες θα αντιμετώπιζε αργότερα με τα ανθρώπινα διαστημικά οχήματα εκτόξευσης. Την ημέρα της εκτόξευσης, ένα θωρακισμένο όχημα M113 ήταν σταθμευμένο 300 μέτρα από το σημείο εκτόξευσης, στο οποίο το πλήρωμα -συμπεριλαμβανομένου του “πυρηνάρχη” που επέβλεπε την εκτόξευση- πήρε τις θέσεις του και περίμενε τον κοκάλινο ιπτάμενο να κάνει τη δουλειά του στον θόρυβο της εκτόξευσης. Ένα άλλο όχημα – ένα άδειο φορτηγό επικαλυμμένο με αμίαντο – ήταν σταθμευμένο 20 μέτρα από τον εκτροπέα αερίων του πυραύλου, προσομοιώνοντας τη θέση του κινητού πύργου διαφυγής. Κατά τη διάρκεια των προετοιμασιών της εκτόξευσης, υπήρξε ένα μικρό πρόβλημα με τη θερμοκρασία του καυσίμου να ανεβαίνει σχεδόν στο σημείο βρασμού και κάποιο υγρό να χύνεται από τον πύραυλο. Η διαδικασία ανεφοδιασμού ελεγχόταν από έναν υπολογιστή, ο οποίος έπρεπε να ρυθμιστεί για την επίλυση του προβλήματος.

Στις 24 Μαρτίου 1961, στις 12.30 τοπική ώρα (17:30 UTC), ο πύραυλος εκτοξεύθηκε. Ο πύραυλος απογειώθηκε όπως είχε προγραμματιστεί, αν και η ταχύτητα στο τέλος της βολής ήταν 26,7 m

Μετά την πρώτη επιτυχή δοκιμή πυραύλου Atlas, άρχισαν οι προετοιμασίες για την επόμενη δοκιμή. Είναι πλέον βέβαιο ότι ο βελτιωμένος πύραυλος παραγωγής D-100 θα χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή αυτή – με τον αριθμό 8 της καμπίνας Mercury. Η βελτίωση ήταν η αντικατάσταση του πλευρικού τοιχώματος του πυραύλου με ένα παχύτερο υλικό, το οποίο υποσχόταν μεγαλύτερη δομική σταθερότητα, ώστε να αποφευχθεί η συντριβή του Mercury-Atlas-1 για το λόγο αυτό. Το αρχικό σχέδιο προέβλεπε ότι το Atlas θα μετέφερε την κάψουλα Mercury σε μια βαλλιστική πτήση μακράς τροχιάς πάνω από τον Ατλαντικό (2.000-2.500 χιλιόμετρα αντί για τα 400-500 χιλιόμετρα του διαστημικού άλματος Mercury-Redstone), αλλά μετά την πτήση του Γκαγκάριν το σχέδιο πτήσης ξαναγράφτηκε εντελώς και τώρα προβλεπόταν μια τροχιακή πτήση μιας στροφής. Επιπλέον, ένα ρομποτικό διαστημόπλοιο ήταν εφοδιασμένο με ένα “ρομπότ” το οποίο, εκτός από τη λήψη διαφόρων οργάνων, ήταν σε θέση να μιμηθεί την αναπνοή μέσω ενός ειδικού συστήματος αντλιών για τη μέτρηση των φορτίων κατά τη διάρκεια της πτήσης, δοκιμάζοντας έτσι το σύστημα υποστήριξης της ζωής. Σύμφωνα με το Σχέδιο Β, εάν ο πύραυλος Atlas δεν είχε επιτύχει την απαιτούμενη ταχύτητα, η πτήση θα μπορούσε να διακοπεί οπουδήποτε πάνω από τον Ατλαντικό και να μετατραπεί σε μια αποστολή τουλάχιστον τόσο κοντά στην υποτροχιακή πτήση όσο είχε αρχικά προγραμματιστεί.

Ο Mercury-Atlas-3 εκτοξεύθηκε στις 25 Απριλίου 1961 στις 11.15 τοπική ώρα (15:15 UTC) χωρίς σημαντικές καθυστερήσεις, αλλά λόγω βλάβης του συστήματος ελέγχου -το διαστημικό σκάφος πέταξε ευθεία προς τα πάνω και δεν είχε κλειδώσει την τροχιά του- χρειάστηκε να αυτοκαταστραφεί στο 43ο δευτερόλεπτο της πτήσης. Η μόνη μονάδα που λειτούργησε ήταν ο πύραυλος διαφυγής, ο οποίος διαχώρισε αυτόματα τον Ερμή πριν από την έκρηξη του Άτλας, ώστε να μπορέσει αργότερα να κατέβει στον ωκεανό. Μέρος των συντριμμιών του Atlas, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος καθοδήγησής του, βρέθηκε δύο μήνες αργότερα στο σημείο της συντριβής, βαθιά ενσωματωμένο στη λάσπη, επιτρέποντας τον εντοπισμό της αιτίας της αποτυχίας.

Στο νησί Wallop, γίνονταν προετοιμασίες για την έβδομη εκτόξευση του Little Joe, καθώς κρίθηκε απολύτως απαραίτητο να πραγματοποιηθούν οι αποτυχημένες δοκιμές των LJ-5 και LJ-5A. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποίησαν την καμπίνα Mercury με αριθμό 14, η οποία αυτή τη φορά ήταν φορτωμένη με ακόμη περισσότερα όργανα. Το αρχικό σχέδιο προέβλεπε ότι ο πύραυλος θα ανέβαινε σε μια απότομη τροχιά μέχρι τα 15 000 μέτρα, όπου θα μπορούσε να αποσυνδεθεί από το διαστημικό σκάφος, να αποσυνδεθεί ο πύργος διαφυγής, να εκτιναχθεί το αλεξίπτωτο από το περίβλημα του αλεξιπτώτου και να αρχίσει η προσγείωση. Η μέγιστη δύναμη Q είναι περίπου 5000 kg

Στις 28 Απριλίου 1961, στις 9:03 (14:03 UTC), πραγματοποιήθηκε η απογείωση. Οι παρατηρητές είδαν αμέσως ότι ένας από τους κινητήρες του Castor δεν είχε εκκινήσει, καθιστώντας προφανές ότι η τροχιά του θα ήταν πολύ χαμηλότερη. Τελικά, ο πύραυλος έφερε το διαστημικό σκάφος σε ύψος μόλις 4500 μέτρων, ενώ η δύναμη που ανιχνεύθηκε κατά τη διάρκεια του μέγιστου Q ήταν σχεδόν διπλάσια. Η προγραμματισμένη διακοπή της πτήσης έγινε στο 33ο δευτερόλεπτο. Το διαστημικό σκάφος προσγειώθηκε τελικά 3,5 χιλιόμετρα από το σημείο προσγείωσης και απογειώθηκε από το ελικόπτερο διάσωσης χωρίς προβλήματα. Δεδομένης της δομής, η οποία μπορεί να σηκώσει διπλάσιο φορτίο, το πείραμα κηρύχθηκε επιτυχές, παρά το γεγονός ότι η τροχιά ήταν εντελώς εκτός στόχου.

Η αποτυχία του Mercury-Atlas-3 άλλαξε εντελώς τα σχέδια για την επόμενη πτήση. Τα αρχικά σχέδια περιλάμβαναν μια επανάληψη του προηγούμενου διαστημικού άλματος με μια μαϊμού στο σκάφος, αλλά αυτό άλλαξε αργότερα σε ένα ρομπότ αστροναύτη που θα αντικαθιστούσε τη μαϊμού και σε μια πτήση με 3 περιφορές γύρω από τη Γη, που θα πραγματοποιούνταν από τη NASA τον Απρίλιο του 1961. Στη συνέχεια, λόγω της αποτυχίας του ΜΑ-3 και στη συνέχεια μιας σειράς καθυστερήσεων στην παραγωγή του Atlas, το πείραμα αναβλήθηκε και το σχέδιο πτήσης άλλαξε. Επιπλέον, ελήφθη μια ασυνήθιστη απόφαση να χρησιμοποιηθεί η καμπίνα 9 του Mercury για την πτήση: η καμπίνα 8 του MA-3, η οποία είχε πέσει στη θάλασσα, ανασύρθηκε από τη θάλασσα, έγιναν οι απαραίτητες επισκευές και αντικαταστάσεις και κατασκευάστηκε πάνω στον πύραυλο Atlas. Στη συνέχεια, βρέθηκαν εργοστασιακά ελαττωματικά τρανζίστορ στο εργοστάσιο κατασκευής και υπήρχαν υποψίες ότι μπορεί να είχαν χρησιμοποιηθεί στον Άτλαντα και ακόμη και στο διαστημόπλοιο, οπότε το ήδη συναρμολογημένο συγκρότημα επέστρεψε στο υπόστεγο και αποσυναρμολογήθηκε ξανά. Στη συνέχεια, η NASA διέταξε μια όσο το δυνατόν πιο ενδελεχή επιθεώρηση, καθώς οι ΗΠΑ δεν είχαν την πολυτέλεια να καθυστερήσουν στον αγώνα του διαστήματος -ιδιαίτερα μετά τα επιτεύγματα των Γκαγκάριν και Τίτοφ- και πολύ περισσότερο να αποτύχουν. Η ημερομηνία εκτόξευσης καθυστέρησε επίσης για μεγάλο χρονικό διάστημα λόγω επιθεωρήσεων, ενώ χτύπησε η εποχή των τυφώνων και οι προετοιμασίες έπρεπε να διακοπούν δύο φορές λόγω των τυφώνων.

Τα νέα σχέδια προέβλεπαν ότι το Mercury-Atlas-4 θα πετούσε σε τροχιά, όχι υποτροχιακή, αλλά τροχιακή, με μόνο 1 τροχιά γύρω από τη Γη. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η συμπεριφορά του πυραύλου και του διαστημικού σκάφους μπορούσε να παρατηρηθεί καθ” όλη τη διάρκεια της εκτόξευσης (και του πυραύλου για τρεις ακόμη ημέρες μέχρι η φυσική επιβράδυνση να τον επαναφέρει στην ατμόσφαιρα). Στην ουσία, τα πάντα (επιτάχυνση, διαχωρισμός πυραύλων, πέδηση, επανείσοδος) ήταν πολύ παρόμοια με τα διαστημικά άλματα, αλλά σε μεγαλύτερη κλίμακα, με μεγαλύτερο φορτίο στην κατασκευή, υψηλότερη θερμική ασπίδα και μεγαλύτερη περιοχή που έπρεπε να καλυφθεί από τις ομάδες έρευνας και διάσωσης που αναπτύχθηκαν στη θάλασσα.

Τέλος, στις 13 Σεπτεμβρίου 1961, το τέταρτο διαστημικό σκάφος Mercury-Atlas εκτοξεύθηκε και τέθηκε σε επιτυχή τροχιά γύρω από τη Γη. Το μεγαλύτερο ερώτημα μετά την εκτόξευση ήταν αν η δομική ενίσχυση που παρείχε το παχύτερο πλευρικό τοίχωμα θα ήταν επαρκής για τον πύραυλο. Παρόλο που τα όργανα μέτρησαν σοβαρές δονήσεις στα πρώτα δευτερόλεπτα, ο πύραυλος άντεξε καλά τόσο αυτό το φορτίο όσο και την επακόλουθη μέγιστη δυναμική δόνηση (το μέγιστο φορτίο δόνησης, που ονομάζεται max Q, το οποίο μεταβάλλεται ανάλογα με την πυκνότητα και την ταχύτητα του αέρα). Το διαστημικό σκάφος υπολειτούργησε ή υπεραπέδωσε σε ορισμένες παραμέτρους πτήσης και τελικά εγκαταστάθηκε σε μια ελαφρώς διαφορετική αλλά ικανοποιητική τροχιά γύρω από τη Γη. Κατά τη διάρκεια της τροχιάς, η μόνη ανωμαλία που παρατηρήθηκε ήταν στο σύστημα παροχής οξυγόνου, το οποίο στη συνέχεια ξέμεινε από το αέριο που χρειαζόταν για να συντηρήσει τον αστροναύτη (προφανώς λόγω μιας μικρής διαρροής ελλείψει χρήστη) πολύ πιο γρήγορα από το προγραμματισμένο. Τα άλλα συστήματα λειτούργησαν ικανοποιητικά. Στο τέλος της μοναδικής τροχιάς, στην περιοχή της Χαβάης, το σύστημα ελέγχου επιβράδυνε το διαστημόπλοιο με πυραύλους επιβράδυνσης και η κάψουλα άρχισε την επανείσοδό της στην ατμόσφαιρα. Μετά από πτήση 1 ώρας 49 λεπτών και 20 δευτερολέπτων, προσγειώθηκε 176 χιλιόμετρα από τις Βερμούδες, όπου την παρέλαβε το αντιτορπιλικό USS Decatur. Η πτήση ήταν επιτυχής, ενώ η μετέπειτα ανάλυση έκρινε όλες τις λειτουργίες ικανοποιητικές.

Το Mercury-Scout-1 ήταν ένα ξεχωριστό πείραμα της NASA, όχι για να αξιολογήσει τις δυνατότητες και την καταλληλότητα του υλικού του Ερμή, αλλά για να δοκιμάσει το επίγειο δίκτυο ραδιοεντοπισμού για μεταγενέστερες πτήσεις. Την εποχή του προγράμματος Mercury, δεν υπήρχαν ακόμη γεωστατικοί δορυφόροι επικοινωνίας, οπότε οι ραδιοεπικοινωνίες με διαστημόπλοια σε τροχιά γύρω από τη Γη γίνονταν από επίγειους ραδιοφωνικούς σταθμούς και πλοία που περιπολούσαν στις θάλασσες κατά μήκος της αναμενόμενης διαδρομής ενός μεταγενέστερου επανδρωμένου διαστημοπλοίου. Η αρχή ήταν ότι όταν το διαστημικό σκάφος πλησίαζε σε απόσταση λίγων εκατοντάδων χιλιομέτρων από έναν σταθμό λήψης, η επαφή γινόταν μέσω ραδιοσυχνοτήτων βραχέων κυμάτων (RH), υπερβραχέων κυμάτων (URH) ή υπερυψηλών συχνοτήτων (UHF) και σημάτων ραντάρ των ζωνών C και S. Εκτός της εμβέλειας των επίγειων σταθμών λήψης, το διαστημικό σκάφος πέταξε χωρίς επαφή με το έδαφος. Οι ίδιοι οι σταθμοί συνδέονταν με το κέντρο ελέγχου της NASA μέσω χερσαίων, υποθαλάσσιων καλωδίων και ραδιοφωνικών συνδέσεων μεγάλου μήκους κύματος.

Το σχέδιο ήταν να χρησιμοποιηθεί ένας τροποποιημένος πύραυλος Scout για την εκτόξευση ενός μικροσκοπικού δορυφόρου επικοινωνιών που θα προσομοίαζε το διαστημικό σκάφος Mercury. Ο δορυφόρος MS-1 βάρους 67,5 κιλών είχε σχήμα τετράγωνου κουτιού και περιείχε δύο μονάδες δέκτη εντολών, δύο μίνι φάρους εντοπισμού θέσης, δύο φάρους τηλεμετρίας, αναμεταδότες και κεραίες ραντάρ των ζωνών S και C. Τα όργανα τροφοδοτούνταν από μια μπαταρία 1500 βατ-ωρών. Η πρώτη προσπάθεια εκτόξευσης του Mercury-Scout-1 έγινε στις 31 Οκτωβρίου 1961, αλλά ο κινητήρας του πυραύλου δεν λειτούργησε. Το πλήρωμα έλεγξε την καλωδίωση της ανάφλεξης και προγραμμάτισε νέα εκτόξευση για την επόμενη ημέρα. Την 1η Νοεμβρίου 1961, στις 10:32 UTC (15:32), το όχημα δοκιμής εκτοξεύθηκε, αλλά στο 28ο δευτερόλεπτο της πτήσης, το πρώτο στάδιο του πυραύλου άρχισε να αποσυντίθεται και στο 43ο δευτερόλεπτο, ο έλεγχος έδωσε την εντολή αυτοκαταστροφής. Η βλάβη αποδόθηκε στην αδεξιότητα ενός τεχνικού που είχε εγκαταστήσει μια από τις καλωδιώσεις του συστήματος ελέγχου με λάθος τρόπο. Αργότερα η NASA ακύρωσε τις δοκιμές του Mercury-Scout, καθώς άλλες πειραματικές πτήσεις είχαν ήδη επιτύχει την περιφορά σε τροχιά γύρω από τη Γη και τη δοκιμή του συστήματος εντοπισμού.

Λόγω της αναξιοπιστίας του πυραύλου Atlas – και παρά την χρονική καθυστέρηση – η διοίκηση της NASA αποφάσισε ότι πριν εκτοξεύσει ένα διαστημόπλοιο με αστροναύτη, θα ακολουθούσε το ίδιο πρόγραμμα όπως και για τα διαστημικά άλματα και θα έκανε πρώτα δοκιμαστική πτήση με έναν χιμπατζή. Για να το πετύχουν αυτό, προετοίμασαν έναν πύραυλο Atlas (Atlas 93-D) και ένα διαστημόπλοιο Mercury (Νο 9) για την πτήση και ανέπτυξαν μια ομάδα πέντε πιθήκων και τους εκπαιδευτές τους, κτηνιάτρους, από την αεροπορική βάση Holloman στο Ακρωτήριο Κανάβεραλ. Οι πίθηκοι υποβλήθηκαν σε ένα λεγόμενο κύκλο τεσσάρων προβλημάτων, ο οποίος προσομοίαζε την εργασία στο διάστημα και τον οποίο θα έπρεπε αργότερα να εκτελέσουν σε μια διαστημική πτήση. Σε αυτό, οι πίθηκοι έπρεπε να τραβήξουν δύο μοχλούς με το αριστερό ή το δεξί τους πόδι ως απάντηση σε διαφορετικά φωτεινά σήματα, με ένα ασθενές ηλεκτροσόκ για μια λανθασμένη απάντηση. Στη συνέχεια, μετά από ένα πράσινο φως, έπρεπε να τραβηχτεί ένας μοχλός μετά από καθυστέρηση 20 δευτερολέπτων, και μετά ο πίθηκος έπαιρνε νερό (δεν δόθηκε σοκ αν ο χρονισμός ήταν λάθος, αλλά έπρεπε να επαναληφθεί μέχρι να είναι σωστός). Τρίτον, έπρεπε να τραβηχτεί ένας μοχλός ακριβώς 50 φορές, και μετά ο πίθηκος έπαιρνε ένα κομμάτι μπανάνα. Τέλος, στην τέταρτη δοκιμασία, η οθόνη έδειχνε τρίγωνα, τετράγωνα και κύκλους (τρία στη σειρά, δύο ίδια και ένα διαφορετικό), και το υποκείμενο έπρεπε να επιλέξει το σύμβολο που δεν ταίριαζε στη σειρά, και πάλι, φυσικά, τιμωρούμενο με ηλεκτροσόκ αν έκανε λάθος. Από την ομάδα των πέντε πιθήκων, οι γιατροί επέλεξαν τελικά τον Ένος, τον αρσενικό χιμπατζή (Ένος σημαίνει “άνθρωπος” στα εβραϊκά και στα ελληνικά, ενώ πριν από αυτό ο χιμπατζής ήταν γνωστός μόνο από τον αριθμό μητρώου του, 81).

Ο Mercury-Atlas-5 απογειώθηκε στις 29 Νοεμβρίου 1961 και περιστράφηκε κανονικά γύρω από τη Γη, με μικρά μόνο σφάλματα των αισθητήρων που δεν επηρέασαν σημαντικά την πτήση. Ο Enos συνέχισε τις ασκήσεις όπως είχε εκπαιδευτεί για τους παραπάνω τέσσερις προβληματικούς κύκλους. Στη δεύτερη τροχιά, ωστόσο, άρχισαν να εμφανίζονται μια σειρά από προβλήματα. Το πιο ενοχλητικό ήταν ότι ο πίθηκος άρχισε να υφίσταται ηλεκτροπληξία ακόμη και όταν απαντούσε σωστά, οπότε η δοκιμή άρχισε να δίνει ψευδή αποτελέσματα, και όταν ο πίθηκος έσκισε τους αισθητήρες μέτρησης των ζωτικών σημείων από θυμό, η συλλογή ιατρικών δεδομένων σταμάτησε. Ωστόσο, ένα πιο σοβαρό πρόβλημα ήταν η αστοχία ενός από τους πίδακες διεύθυνσης. Ένα μεταλλικό θραύσμα στη γραμμή καυσίμου προκάλεσε δυσλειτουργία του ακροφυσίου, με αποτέλεσμα η χωρική θέση του διαστημικού σκάφους να αποκλίνει από τη σωστή. Το αυτόματο σύστημα το διόρθωνε κατά διαστήματα με τους άλλους πίδακες, αλλά αυτό είχε ως αποτέλεσμα να χρησιμοποιείται περισσότερο καύσιμο από το αναμενόμενο. Η αποτυχία απειλούσε ότι στο τέλος της προγραμματισμένης τρίτης τροχιάς, το προωθητικό που τροφοδοτούσε τους προωθητήρες θα εξαντλούνταν και το διαστημικό σκάφος δεν θα μπορούσε να τοποθετηθεί σωστά για την πέδηση και, συνεπώς, δεν θα μπορούσε να βγει από την τροχιά εντός του χρονοδιαγράμματος. Ως εκ τούτου, ο Chris Kraft, ο διευθυντής της πτήσης, αποφάσισε στο τέλος της δεύτερης τροχιάς να συντομεύσει την πτήση και να κατεβάσει τον Enos. Η προσεδάφιση στέφθηκε με απόλυτη επιτυχία, με τον Ερμή να προσγειώνεται στον Ατλαντικό Ωκεανό μετά από δύο τροχιές και 3 ώρες 20 λεπτά και 59 δευτερόλεπτα πτήσης στα ανοικτά του νησιού των Βερμούδων. Οι αξιολογήσεις μετά την πτήση έκριναν την πτήση επιτυχημένη, ανοίγοντας το δρόμο για την ανθρώπινη τροχιακή πτήση.

Ανθρώπινες πτήσεις

Μετά από προπαρασκευαστικές μη επανδρωμένες πτήσεις, ο Mercury-Redstone-3 έγινε η πρώτη προσπάθεια της NASA να εκτοξεύσει έναν Αμερικανό αστροναύτη στο διάστημα. Το πρόγραμμα είχε νωρίτερα επεκταθεί σε τροχιακά και υποτροχιακά διαστημικά άλματα, με αφορμή την είδηση των προηγμένων και επιτυχημένων διαστημικών πειραμάτων των Σοβιετικών, και η πρώτη πτήση με άνθρωπο στο διαστημόπλοιο είχε προγραμματιστεί ως διαστημικό άλμα. Οι αμερικανικές φιλοδοξίες ήταν ο πρώτος Αμερικανός αστροναύτης να είναι ο πρώτος άνθρωπος στο διάστημα, αλλά οι Σοβιετικοί μηχανικοί πρόλαβαν τη NASA και εκτόξευσαν το Vostok-1 με τον Γιούρι Γκαγκάριν στο σκάφος στις 12 Απριλίου 1961, και οι Ηνωμένες Πολιτείες έχασαν αυτό το κεφάλαιο του διαστημικού αγώνα. Η σοβιετική πτήση αύξησε την πίεση στη NASA, με τον John F. Kennedy να προτρέπει τις ΗΠΑ να στείλουν ένα διαστημικό λεωφορείο στο διάστημα το συντομότερο δυνατό ως απάντηση.

Ως αποτέλεσμα μιας ειδικής διαδικασίας επιλογής – ο υπεύθυνος επιλογής πληρώματος της NASA Robert Gilruth έβαλε τους ίδιους τους υποψήφιους αστροναύτες να ψηφίσουν για το ποιος θεωρούσαν καταλληλότερο να είναι ο πρώτος που θα πετούσε, εκτός από τους ίδιους – ο Alan Shepard προτάθηκε για την ιστορική πτήση.

Η πτήση πραγματοποιήθηκε στις 5 Μαΐου 1961. Η αποστολή του Shepard ήταν μια πτήση διάρκειας περίπου 15 λεπτών, κατά τη διάρκεια της οποίας έπρεπε να διασχίσει τη λεγόμενη γραμμή Carmine, το θεωρητικό όριο του διαστήματος σε ύψος 100 χιλιομέτρων, ενώ παράλληλα παρακολουθούσε τα συστήματα του διαστημοπλοίου και ανέφερε τις λειτουργικές του παραμέτρους. Έπρεπε επίσης να παρακολουθεί τις αντιδράσεις του σώματός του για να αποδείξει ότι η πτήση δεν θα επιβάρυνε αφόρητα το ανθρώπινο σώμα. Σύμφωνα με το σχέδιο πτήσης, η εκτόξευση ήταν προγραμματισμένη για τις 7:00 π.μ., αλλά αυτή καθυστέρησε κατά ώρες λόγω επανειλημμένων καθυστερήσεων της εκτόξευσης. Πρόκειται για ένα από τα πιο περίεργα σχεδιαστικά λάθη στην ιστορία των διαστημικών πτήσεων. Κατά τη διάρκεια της προετοιμασίας της εκτόξευσης, η οποία τελικά παρατάθηκε κατά σχεδόν 3 ώρες, ο αστροναύτης είχε την ανάγκη να ουρήσει, και ακολούθησε μια μακρά συζήτηση στην αίθουσα ελέγχου για το πώς να το αντιμετωπίσει (καθώς δεν είχε σχεδιαστεί σύστημα συλλογής ούρων στη διαστημική στολή). Στο τέλος, ως το λιγότερο κακό πράγμα, ο έλεγχος “επέτρεψε” στον αστροναύτη να ουρήσει.

Τέλος, το διαστημικό σκάφος με το ραδιοφωνικό σήμα Freedom 7 εκτοξεύθηκε με επιτυχία από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ LC-5. Ο πύραυλος Redstone έθεσε το διαστημόπλοιο Mercury σε παραβολική τροχιά με μέγιστο ύψος 187 χιλιομέτρων, καθιστώντας τον Shepard τον πρώτο Αμερικανό που μπήκε στο διάστημα. Η πτήση διήρκεσε 14 λεπτά και 49,41 δευτερόλεπτα, ενώ ο Shepard ανέφερε τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του διαστημικού σκάφους, παρατηρώντας την επιφάνεια της Γης. Η μόνη μικρή δυσλειτουργία παρουσιάστηκε κατά την προσγείωση: ενώ το πακέτο πυραύλων που χρησιμοποιήθηκε για την πέδηση είχε αποσυνδεθεί σωστά, η ενδεικτική λυχνία της καμπίνας έδειχνε το αντίθετο. Το διαστημικό σκάφος προσγειώθηκε με επιτυχία στον Ατλαντικό Ωκεανό βορειοανατολικά των Μπαχάμες και επιβιβάστηκε στο αεροπλανοφόρο USS Lake Champlain.

Μετά την επιτυχία της πτήσης, ο πρόεδρος John F. Kennedy είχε το κατάλληλο σημείο αναφοράς για να επεκτείνει το αμερικανικό διαστημικό πρόγραμμα, ανακοινώνοντας το πρόγραμμα Apollo, κάτι που έκανε 20 ημέρες αργότερα ενώπιον του αμερικανικού Κογκρέσου. Ο Άλαν Σέπαρντ τιμήθηκε από τον Πρόεδρο με το Μετάλλιο Διακεκριμένων Υπηρεσιών της NASA για τα επιτεύγματά του και οι αναφορές των μέσων ενημέρωσης τον έκαναν εθνικό ήρωα.

Το Mercury-Redstone-4 έγινε η δεύτερη διαστημική πτήση της NASA που έβαλε άνθρωπο στο διάστημα. Ο κύριος σκοπός της πτήσης ήταν να επαναλάβει το ταξίδι του Άλαν Σέπαρντ σε έξι εβδομάδες, για να επιδείξει την αυτοπεποίθησή του. Το διαστημόπλοιο τροποποιήθηκε με διάφορους τρόπους, δύο από τους σημαντικότερους από τους οποίους ήταν η τοποθέτηση μιας αποσυναρμολογούμενης πόρτας καμπίνας και ενός μεγάλου παραθύρου. Η πόρτα μπορούσε να επιταχύνει τη διάσωση σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, ενώ ήταν ελαφρύτερη σε βάρος από την εναλλακτική λύση (ένας πιο πολύπλοκος μηχανισμός κλειδώματος), και το παράθυρο ήταν τόσο μια αλλαγή στη φιλοσοφία του σχεδιασμού όσο και ένα πρακτικό σημείο παρατήρησης. Προηγουμένως, οι μηχανικοί θεωρούσαν τον αστροναύτη ως επιβάτη και όχι ως οδηγό του διαστημικού σκάφους, χωρίς να ενδιαφέρονται για την άποψή του, αλλά η διεκδικητική δράση των αστροναυτών άλλαξε αυτή την αντίληψη.

Ο αστροναύτης Virgil “Gus” Grissom ανέλαβε την πτήση (εφεδρικός του ήταν ο John Glenn). Η πτήση επρόκειτο να απογειωθεί στις 18 Ιουλίου 1961, αλλά η εκτόξευση έπρεπε να αναβληθεί για την επόμενη ημέρα λόγω δυσμενών καιρικών συνθηκών και στη συνέχεια για άλλες δύο ημέρες λόγω των ίδιων κακών συνθηκών μια ημέρα αργότερα. Τελικά, στις 21 Ιουλίου 1961, οι συνθήκες ήταν κατάλληλες για την εκτόξευση του Grissom στις 7:20:36 τοπική ώρα (12:20:36 UTC). Το διακριτικό κλήσης του διαστημοπλοίου ήταν Liberty Bell 7. Η φάση της επιτάχυνσης διήρκεσε 142 δευτερόλεπτα, το χρονικό διάστημα που χρειάστηκε ο πύραυλος Redstone για να επιταχύνει το διαστημικό σκάφος, το οποίο ήταν 2 χλμ.

Τα καθήκοντα του Grissom άρχισαν μετά τη διακοπή της προώθησης, στη φάση της μηδενικής βαρύτητας. Πρώτα έπρεπε να εκτελέσει χειροκίνητες δοκιμές ελέγχου του διαστημικού σκάφους, νεύμα, κίνηση του ανεμιστήρα και περιστροφή γύρω από τον άξονα (η τελευταία δεν εκτελέστηκε λόγω έλλειψης χρόνου), και στη συνέχεια ακολούθησαν λεπτά παρατήρησης της γήινης επιφάνειας. Ο αστροναύτης πέρασε περίπου 5 λεπτά σε μηδενική βαρύτητα και έφτασε σε μέγιστο υψόμετρο 190 χιλιομέτρων. Στη συνέχεια ξεκίνησε ο ελιγμός πέδησης για να κατευθύνει την κάψουλα προς το καθορισμένο σημείο προσγείωσης. Το διαστημικό σκάφος διήλθε από την ατμόσφαιρα χωρίς ιδιαίτερα προβλήματα, στη συνέχεια, στα 6300 μέτρα, το αλεξίπτωτο ανάπτυξης άνοιξε και στα 3700 μέτρα το κύριο αλεξίπτωτο και το Liberty Bell 7 προσγειώθηκε ομαλά στον Ατλαντικό Ωκεανό, βορειοανατολικά των Μπαχάμες. Μετά την προσγείωση, ο Γκρίσομ άρχισε να προετοιμάζεται για την εξαγωγή από ελικόπτερο διάσωσης, αλλά τότε απροσδόκητα η πρόσφατα αναπτυχθείσα πτυσσόμενη πόρτα της καμπίνας έσπασε και το νερό άρχισε να εισέρχεται στην καμπίνα, η οποία άρχισε να βυθίζεται. Ο αστροναύτης απομακρύνθηκε από την κάψουλα και ένα από τα ελικόπτερα που έφτασαν άρχισε να σηκώνει την κάψουλα και τον Γκρίσομ. Το ελικόπτερο που σήκωσε την κάψουλα είχε πρώτα πρόβλημα πίεσης λαδιού, και στη συνέχεια η μάζα της πλημμυρισμένης κάψουλας δεν μπορούσε να υποστηριχθεί από το ελικόπτερο, το οποίο αναγκάστηκε να απελευθερώσει την Liberty Bell 7, η οποία βυθίστηκε μέσα σε λίγα λεπτά. Ο Grissom αντιμετώπισε επίσης προβλήματα, με το τμήμα του λαιμού της στολής να μην σφραγίζει σωστά, με αποτέλεσμα να διαφεύγει ο αέρας και να κρατάει τον αστροναύτη στην επιφάνεια, και με τα πτερύγια των δύο ελικοπτέρων που αιωρούνταν από πάνω του να χτυπάνε το νερό γύρω του τόσο πολύ που βυθίστηκε επανειλημμένα και παραλίγο να πνιγεί. Τελικά διασώθηκε, αλλά η βυθισμένη καμπίνα πήρε μαζί της τα πολύτιμα δεδομένα που είχαν καταγραφεί από τους καταγραφείς δεδομένων πτήσης. Ένα από τα πιο σημαντικά ερωτήματα ήταν να βρεθεί γιατί εξερράγη η πόρτα και αν αυτή η λύση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια σε μελλοντικές αποστολές, αλλά τόσο η καμπίνα όσο και η πόρτα βυθίστηκαν σε βάθος 4500 μέτρων και μόνο η μαρτυρία του Grissom μπορούσε να στηριχθεί, ο οποίος ισχυρίστηκε ότι η πόρτα είχε ενεργοποιηθεί κατά λάθος χωρίς τη δική του συμμετοχή. Ο ισχυρισμός του αστροναύτη αμφισβητήθηκε, ιδίως ενόψει του γεγονότος ότι ένα δοκιμαστικό παράδειγμα της πόρτας της καμπίνας είχε αποτύχει να προκαλέσει τυχαία έκρηξη, υπερβαίνοντας σημαντικά τις παραμέτρους λειτουργίας, αλλά ο Grissom επέμεινε ότι η πόρτα είχε δυσλειτουργήσει και αυτή η εκδοχή έγινε τελικά αποδεκτή ως η επίσημη εκδοχή.

Η καμπίνα βρισκόταν στο βυθό του ωκεανού επί 38 χρόνια, σε βάθος περίπου 4.500 μέτρων, όταν η εταιρεία Oceaneering, με επικεφαλής τον Curt Newport, την αναζήτησε αρχικά και στη συνέχεια την έφερε στην επιφάνεια χρησιμοποιώντας ρομποτικά υποβρύχια εξερεύνησης σε βαθιά θάλασσα στο πλαίσιο μιας αποστολής που χρηματοδοτήθηκε από το τηλεοπτικό δίκτυο Discovery Channel. Τρεις προηγούμενες προσπάθειες της Oceaneering να εντοπίσει την καμπίνα χρησιμοποιώντας τεχνολογία που αναπτύχθηκε για την ανάκτηση των συντριμμιών του διαστημικού λεωφορείου Challenger και δεδομένα από τη NASA απέτυχαν το 1987, το 1992 και το 1993. Ο Newport έπεισε αργότερα την τηλεοπτική εταιρεία Discovery Channel να χρηματοδοτήσει μια ξεχωριστή αποστολή αποκλειστικά για την αναζήτηση και ανάκτηση του διαστημικού σκάφους, και η αποστολή, η οποία βγήκε στη θάλασσα το δεύτερο δεκαπενθήμερο του Απριλίου 1999, ανακάλυψε τα σχετικά άθικτα “συντρίμμια” την 1η Μαΐου 1999 και τα έφερε στην επιφάνεια στις 20 Ιουλίου 1999 (30ή επέτειος της προσελήνωσης). Η κάψουλα μεταφέρθηκε στο Cosmosphere and Space Center του Κάνσας για να εκτεθεί.

Το Mercury-Atlas-6 ήταν η τρίτη επανδρωμένη διαστημική πτήση στο πλαίσιο του προγράμματος και η πρώτη των Ηνωμένων Πολιτειών που έθεσε σε τροχιά ανθρώπινο διαστημόπλοιο. Η πτήση αυτή ήταν επίσης η τρίτη στην ιστορία των τροχιακών πτήσεων, αφού είχαν προηγηθεί μόνο ο Γιούρι Γκαγκάριν και ο Γερμανός Τίτοφ. Για το αμερικανικό κοινό, αυτή η τρίτη θέση ήταν επίσης μια οπισθοδρόμηση, καθώς δεν κατάφερε να “καλύψει” την πρωτιά του Γκαγκάριν σε μια άλλη διαστημική κούρσα, και η πτήση του Τίτοφ σε 17 τροχιές και μία ημέρα κατέδειξε θεαματικά το μέγεθος της αμερικανικής διαφοράς. Για κάποιο χρονικό διάστημα, η μόνη ελπίδα που παρέμενε στο φως της δημοσιότητας ήταν η αμυδρή ελπίδα μιας πτήσης σε τροχιά το 1961, αλλά η ελπίδα αυτή διαψεύστηκε καθώς οι προετοιμασίες για την τροχιακή πτήση συνέχισαν να ολισθαίνουν. Το κλειδί της πτήσης, ο ολοκαίνουργιος πύραυλος Atlas, ο μοναδικός στις ΗΠΑ που ήταν ικανός να επιταχύνει ένα αντικείμενο 1,5-2 τόνων στην πρώτη κοσμική ταχύτητα, ήταν εξαιρετικά αναξιόπιστος και οι δοκιμαστικές πτήσεις ταλαιπωρήθηκαν από μια σειρά αποτυχιών που εμπόδισαν τη NASA να εγκρίνει το πρώτο ζωντανό πείραμα σε άνθρωπο. Σε μια σειρά δοκιμαστικών πτήσεων, ο Mercury-Atlas-1 εξερράγη στο 58ο δευτερόλεπτο της πτήσης, πιθανώς λόγω δομικής αδυναμίας του πυραύλου, και ο Mercury-Atlas-2 αναπλήρωσε την αποτυχία με μια επιτυχημένη πτήση. Στη συνέχεια, ο δομικά ενισχυμένος πύραυλος Atlas απέτυχε και πάλι στην αποστολή Mercury-Atlas-3 και χρειάστηκε να πυροδοτηθεί εξ αποστάσεως λόγω βλάβης στο σύστημα καθοδήγησής του. Το Mercury-Atlas-4 ήταν πιο τυχερό, και με το ρομποτικό διαστημόπλοιο στο σκάφος, η κάψουλα Mercury ολοκλήρωσε μια τροχιά γύρω από τη Γη.

Η NASA αποφάσισε ότι, λόγω της χαμηλής αξιοπιστίας, έπρεπε να συμπεριληφθεί στο πρόγραμμα μία ακόμη δοκιμαστική πτήση πριν επιτραπεί η επιβίβαση ανθρώπου: χρησιμοποιήθηκε ένας πίθηκος για να προσομοιωθεί η ανθρώπινη πτήση. Στο πρότυπο του Mercury-Redstone-2, όταν ο Χαμ ο χιμπατζής πετούσε και έλυνε εργασίες, ένας αρσενικός χιμπατζής με το όνομα Enos εκπαιδεύτηκε για μια σχετικά πολύπλοκη εργασία και εκτοξεύτηκε στις 29 Νοεμβρίου 1961 στο Mercury-Atlas-5. Η δοκιμή στέφθηκε με επιτυχία, αν και ένα σφάλμα στο σύστημα διεύθυνσης σήμαινε ότι το διαστημικό σκάφος έπρεπε να κατέβει στο τέλος της δεύτερης τροχιάς αντί της τρίτης. Η διοίκηση της NASA όρισε τον John Glenn ως τον εφεδρικό αστροναύτη για τα δύο διαστημικά άλματα (ο Scott Carpenter είχε οριστεί ως εφεδρικός αστροναύτης για αυτή την πτήση). Ο Glenn, ασκώντας το προνόμιό του, επέλεξε το διακριτικό Friendship 7, επιλέγοντας έτσι το όνομα του διαστημοπλοίου.

Μετά από αρκετές καθυστερήσεις, η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε στις 20 Φεβρουαρίου 1962 στις 9:47:39 (14:47:39 UTC), ώρα Φλόριντα. Αυτή τη φορά το Atlas λειτούργησε άψογα και το διαστημικό σκάφος βρέθηκε σε ελλειπτική τροχιά 159×265 χιλιομέτρων, σχεδόν ακριβώς όπως είχε προγραμματιστεί. Τα καθήκοντα του Glenn ήταν να παρακολουθεί τα όργανα, να παρατηρεί την επιφάνεια της Γης, να εκτελεί διάφορες κινήσεις του σώματος και ασκήσεις οπτικής παρατήρησης και να κατευθύνει χειροκίνητα το διαστημόπλοιο. Στην πρώτη τροχιά, το διαστημόπλοιο λειτούργησε άψογα, αλλά στο τέλος της τροχιάς προέκυψε ένα μικρό πρόβλημα, ένας από τους πηδαλιουχικούς πίδακες άρχισε να δυσλειτουργεί και ο Glenn έπρεπε να αντισταθμίζει χειροκίνητα από καιρό σε καιρό. Επιπλέον, παρατηρήθηκε η πόλη Περθ στην Αυστραλία και εμφανίστηκαν μυστηριώδεις σπίθες (ο Γκλεν τις ονόμασε “πυγολαμπίδες”) γύρω από το διαστημόπλοιο πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό (μόνο πολύ αργότερα αποκρυπτογραφήθηκε το φαινόμενο, το οποίο ήταν θραύσματα πάγου που σχηματίστηκαν από την αποκόλληση παγωμένης λάσπης από τα τοιχώματα του διαστημοπλοίου από το φως του ήλιου, τα οποία έλαμπαν έντονα στο φως του ήλιου σαν σπίθες). Στο τέλος της πρώτης τροχιάς, ένα όργανο έδειξε ότι η θερμική ασπίδα δεν ήταν σε σταθερή θέση και θα μπορούσε να είχε αποκολληθεί κατά την πέδηση για την επανείσοδο. Από τότε, ο έλεγχος εργάστηκε για την επίλυση του προβλήματος.

Ο δεύτερος και ο τρίτος γύρος ήταν παρόμοιοι με τον πρώτο, με οπτικές παρατηρήσεις και χειροκίνητη αντιστάθμιση της επίδρασης της εκτροπής του ελαττωματικού ακροφυσίου. Ωστόσο, η συνεχής αντιδιαμετρική οδήγηση κατανάλωνε πολύ προωθητικό και μετά από λίγο το διαστημόπλοιο αφέθηκε να παρασυρθεί. Στο τέλος της τρίτης τροχιάς, ήρθε η ώρα για προσγείωση. Ο έλεγχος έδωσε εντολή στον Glenn να μην αποσυνδέσει το λεγόμενο πακέτο προσγείωσης (ένα πακέτο πυραύλων πέδησης που ήταν προσαρτημένο με δερμάτινους ιμάντες στην ασπίδα θερμότητας), αλλά να το αφήσει στη θέση του μέχρι η θερμότητα που παράγεται από την επανείσοδο να το κάψει και να το αποσυνδέσει, επιτρέποντας στην ασπίδα θερμότητας να παραμείνει προσαρτημένη όσο το δυνατόν περισσότερο μόλις οι δυνάμεις του αέρα θα μπορούσαν να την κρατήσουν στη θέση της. Η λύση λειτούργησε, ο Glenn επέδειξε ομαλή προσγείωση παρά τις ανησυχίες ότι το διαστημόπλοιο απέτυχε να σταθεροποιηθεί κατά την προσγείωση λόγω πρόωρης εξάντλησης του προωθητικού καυσίμου και το Friendship 7 ταλαντεύτηκε πολύ πέρα από τον σχεδιασμό του. Τελικά, το διαστημικό σκάφος προσγειώθηκε στον Ατλαντικό Ωκεανό κοντά στα νησιά Τερκς και Κάικος, 64 χιλιόμετρα από το προγραμματισμένο σημείο προσγείωσης, μετά από πτήση 4 ωρών, 55 λεπτών και 23 δευτερολέπτων. Το διαστημικό σκάφος μεταφέρθηκε στο αντιτορπιλικό USS Noa.

Μετά την πτήση, ο πρόεδρος John F. Kennedy απένειμε στον Glenn το Μετάλλιο Διακεκριμένων Υπηρεσιών.

Το Mercury-Atlas-7 ήταν η τέταρτη πτήση της NASA με άνθρωπο στο σκάφος και η δεύτερη πτήση του διαστημικού σκάφους σε τροχιά γύρω από τη Γη, ολοκληρώνοντας τρεις περιφορές. Με τα Vostok-1 και -2 και το Mercury-Atlas-6, είχε ήδη αποφασιστεί ότι το κεφάλαιο της διαστημικής κούρσας για την αποστολή του πρώτου αστροναύτη στο διάστημα είχε κριθεί υπέρ της Σοβιετικής Ένωσης, αλλά οι ΗΠΑ ήθελαν να συνεχίσουν το πρόγραμμα, εν μέρει για να αποδείξουν ότι η πρώτη αμερικανική τροχιακή πτήση δεν ήταν τυχαία και εν μέρει για να αποκτήσουν την εμπειρία που χρειάζονταν για να φτάσουν στο ιστορικό υψηλό σημείο της Σελήνης. Σε κάθε περίπτωση, ο σκοπός της πτήσης άλλαξε, καθώς ο αστροναύτης επρόκειτο να εκτελέσει περισσότερες επιστημονικές εργασίες κατά τη διάρκεια των τριών τροχιών, σε αντίθεση με τις μηχανολογικές παρατηρήσεις και εργασίες που είχαν προγραμματιστεί για τον Glenn. Η νεοσυσταθείσα ειδική επιτροπή επιστημονικών αποστολών και εκπαίδευσης για την επιτροπή του προγράμματος “Άνθρωπος στο Διάστημα” σχεδίασε πέντε νέες εργασίες για τον αστροναύτη: απελευθέρωση ενός χρωματιστού μπαλονιού από το διαστημόπλοιο, το οποίο πετούσε δεμένο στον Ερμή κατά τη διάρκεια της πτήσης, παρατήρηση της συμπεριφοράς ενός υγρού σε ένα σφραγισμένο μπουκάλι σε μηδενική βαρύτητα, χρήση φωτόμετρου για την παρατήρηση μιας λάμψης φωτός στην επιφάνεια της Γης, λήψη μετεωρολογικών φωτογραφιών με μια φορητή φωτογραφική μηχανή και μελέτη της λάμψης της ατμόσφαιρας. Εκτός από τις αλλαγές στα καθήκοντα, τροποποιήθηκε και το διαστημικό σκάφος: για να εξοικονομηθεί βάρος, αφαιρέθηκαν ορισμένες συσκευές που αποδείχθηκαν περιττές για υπερπροστασία ή δεν παρείχαν πλέον πρόσθετα δεδομένα σε σύγκριση με προηγούμενες πτήσεις, και άλλαξε η συνδεσμολογία του πακέτου προσγείωσης για να αποφευχθεί η επανάληψη του προβλήματος που παρουσιάστηκε κατά τη διάρκεια της πτήσης Mercury-Atlas-6, όπου καθ” όλη τη διάρκεια της πτήσης υπήρχε η σκέψη ότι η θερμική ασπίδα του Glenn θα μπορούσε να αποκολληθεί πρόωρα και το διαστημικό σκάφος να καεί κατά την είσοδο στην ατμόσφαιρα.

Μια απροσδόκητη επιπλοκή εκτυλίχθηκε τον Μάρτιο του 1962 σχετικά με το πρόσωπο του αστροναύτη που είχε αναλάβει την πτήση. Ο επόμενος υποψήφιος αστροναύτης για την πτήση ήταν ο Deke Slayton, ο οποίος ορίστηκε δημόσια από τον Robert Gilruth σε συνέντευξη Τύπου στις 29 Νοεμβρίου 1961. Νωρίτερα, ωστόσο, ο Slayton είχε διαγνωστεί με μια καρδιακή πάθηση που ονομάζεται ιδιοπαθής κοιλιακή μαρμαρυγή, η οποία αποτέλεσε αντικείμενο διχασμού των ιατρικών γνωμών, αλλά στο τέλος μιας έρευνας πολλών σταδίων δεν θεωρήθηκε ότι αποτελούσε εμπόδιο για την αστροναυτική δραστηριότητα. Στις αρχές του 1962, ωστόσο, ο επικεφαλής της NASA Τζέιμς Γουέμπ διέταξε νέα έρευνα, η οποία έδωσε και πάλι αντικρουόμενες ιατρικές γνωμοδοτήσεις, αλλά ο Γουέμπ αποδέχθηκε τη γνώμη μιας τριμελούς ομάδας κορυφαίων αμερικανών ιατρικών εμπειρογνωμόνων που έκρινε ότι δεν ήταν ασφαλής η εκτόξευση του Σλέιτον στο διάστημα, και η απόφαση ελήφθη στις 15 Μαρτίου 1962 για την αντικατάσταση του αρχικά διορισμένου αστροναύτη. Το ενδιαφέρον είναι ότι αντικαταστάθηκε όχι από τον επίσημα διορισμένο εφεδρικό του, τον Wally Schirra, αλλά από τον πρώην εφεδρικό του Glenn, τον Scott Carpenter.

Το διαστημικό σκάφος, που ονομάστηκε Aurora 7 από τον επιβάτη του, εκτοξεύθηκε από την εξέδρα εκτόξευσης 14 του Ακρωτηρίου Κανάβεραλ στις 24 Μαΐου 1962 στις 7.45:16 τοπική ώρα (12.45:16 UTC). Ο Κάρπεντερ ολοκλήρωσε τρεις τροχιές, εκτελώντας πειράματα που είχαν προγραμματιστεί προηγουμένως και δοκιμάζοντας ένα νέο είδος τροφής για αστροναύτες. Αρκετά από τα πειράματα απέτυχαν (τα σύννεφα εμπόδισαν την παρατήρηση των ελαφρών πυραύλων που εκτοξεύτηκαν από την επιφάνεια, το μπαλόνι στο πείραμα με τα αερόστατα δεν φουσκώθηκε σωστά και το σκοινί του μπλέχτηκε στο διαστημόπλοιο) και τα νέα τρόφιμα δεν δοκιμάστηκαν καλά, καθώς θρυμματίστηκαν, γεγονός που θα μπορούσε να αποτελέσει πηγή προβλημάτων στη μηδενική βαρύτητα. Ο Κάρπεντερ αντιμετώπισε επίσης προβλήματα στο χειρισμό του διαστημικού σκάφους. Γενικά, ο χρόνος που διατέθηκε για τις εργασίες ήταν μικρότερος από τον απαραίτητο, γεγονός που οδήγησε σε βιασύνη εκ μέρους του αστροναύτη, η οποία με τη σειρά της οδήγησε σε λάθη. Ενεργοποίησε περιττές λειτουργίες στο σύστημα διεύθυνσης και στη συνέχεια άφησε τα συστήματα να λειτουργούν παράλληλα, καταναλώνοντας άσκοπα καύσιμα. Ως αποτέλεσμα, καταναλώθηκε πολύ περισσότερο καύσιμο από το προβλεπόμενο, γεγονός που έθεσε σε κίνδυνο τον έλεγχο κατά την επανείσοδο.

Η επιστροφή έγινε το πιο προβληματικό μέρος της πτήσης. Η προετοιμασία για την επανείσοδο ξεκίνησε με τη σωστή τοποθέτηση του διαστημικού σκάφους (το επιχειρησιακό σχέδιο προέβλεπε τη ρύθμιση του πιλοτηρίου στις 34 μοίρες), αλλά ο Κάρπεντερ δεν το έκανε αυτό με ακρίβεια, με αποτέλεσμα οι προωθητήρες να μην θέσουν τον Ερμή στην επιθυμητή παραβολική πορεία, Επιπλέον, η παρατήρηση από τον Κάρπεντερ αυτών που προηγουμένως θεωρούσε μυστηριώδη λαμπερά σωματίδια και η αναγνώρισή τους ως παγωμένα συντρίμμια στο πλάι του διαστημοπλοίου τον ανάγκασε να καθυστερήσει την ανάφλεξη της ανάφλεξης πέδησης, γεγονός που παρέκκλινε περαιτέρω την τροχιά από την προγραμματισμένη. Η φάση της ατμοσφαιρικής πέδησης ολοκληρώθηκε χωρίς προβλήματα, αλλά η προσγείωση απέχει πολύ από το προγραμματισμένο σημείο. Ο Κάρπεντερ προσγειώθηκε στον Ατλαντικό Ωκεανό, όχι μακριά από τα νησιά Τερκς και Κάικος, αλλά 405 χιλιόμετρα από το αναμενόμενο σημείο προσγείωσης. Η ραδιοεπικοινωνία με τον αστροναύτη χάθηκε κατά τα τελευταία στάδια της προσγείωσης και ο Τύπος που κάλυπτε την προσγείωση φοβήθηκε ότι ο αστροναύτης είχε χαθεί. Στη 1 ώρα και 7 λεπτά μετά την προσγείωση, ανακαλύφθηκε ένας βατραχάνθρωπος και τον άφησαν στον Κάρπεντερ, ο οποίος στο μεταξύ είχε βγει από το διαστημόπλοιο με μια μικρή σωσίβια σχεδία. Ένα ελικόπτερο έφθασε αργότερα στο σημείο για να απεγκλωβίσει τον ίδιο και το διαστημόπλοιο και τοποθέτησε τον αστροναύτη στο μητρικό σκάφος USS Intrepid 4 ώρες και 15 λεπτά μετά την προσγείωση.

Μετά την πτήση, ο Κάρπεντερ τιμήθηκε με το Μετάλλιο Διακεκριμένων Υπηρεσιών της NASA, αλλά λόγω λαθών που ανακαλύφθηκαν κατά την αξιολόγηση της πτήσης, δεν προτάθηκε στη συνέχεια για άλλη πτήση.

Το Mercury-Atlas-8 ήταν η πέμπτη πτήση του προγράμματος Mercury με έναν αστροναύτη στο σκάφος. Ήταν επίσης η τρίτη πτήση που έθεσε με επιτυχία ένα διαστημικό σκάφος σε τροχιά γύρω από τη Γη. Η πτήση είναι επίσης γνωστή ως Sigma 7, καθώς ο κυβερνήτης του διαστημοπλοίου (ασκώντας το προνόμιό του) επέλεξε αυτό το σήμα ως το ραδιοφωνικό του σήμα. Το διαστημόπλοιο Mercury εκτοξεύθηκε από την εξέδρα εκτόξευσης 14 του Ακρωτηρίου Κανάβεραλ στις 3 Οκτωβρίου 1962 με τον αστροναύτη Wally Schirra, πιλότο του Πολεμικού Ναυτικού και μέλος της Ομάδας των Αρχικών Επτά, στο σκάφος.

Η πτήση διήρκεσε 9 ώρες, 13 λεπτά και 11 δευτερόλεπτα, ολοκληρώνοντας έξι περιφορές γύρω από τη Γη. Πρόκειται ουσιαστικά για διπλάσια επίδοση από τις δύο προηγούμενες πτήσεις του Mercury, αν και το αρχικό σχέδιο προέβλεπε επτά τροχιές, αλλά λόγω της πεπερασμένης διαθέσιμης χωρητικότητας διάσωσης για ανάπτυξη στη θάλασσα και της βελτιστοποίησης που προέκυψε, το τελικό σχέδιο πτήσης μειώθηκε σε έξι τροχιές. Το διαστημικό σκάφος πέταξε σε ελλειπτική τροχιά 285×153 χιλιομέτρων, ολοκληρώνοντας κάθε τροχιά σε 89 λεπτά.

Για τον Schirra, η NASA ανέπτυξε μια σειρά από λειτουργίες με κύριο στόχο την εξοικονόμηση όσο το δυνατόν περισσότερων καυσίμων ελιγμών. Για το σκοπό αυτό, το διαστημόπλοιο παρασύρθηκε πολύ χωρίς διόρθωση (σύμφωνα με τα λόγια του Schirra, “λειτουργία χιμπατζή”) και, όταν ο αστροναύτης έλεγχε χειροκίνητα τους προωθητήρες, ο κύριος στόχος ήταν να επιτευχθεί η μέγιστη οικονομία των λειτουργιών. Στο μεγαλύτερο μέρος του ταξιδιού δοκιμάστηκε το σύστημα αυτόματου ελέγχου του διαστημοπλοίου. Παράλληλα, ο αστροναύτης πραγματοποίησε πειράματα πλοήγησης με βάση τις θέσεις των άστρων. Εκτός από κάποια αρχικά προβλήματα με τον έλεγχο της θερμοκρασίας της διαστημικής στολής του Schirra, οι λειτουργίες ήταν τέλειες, με το διαστημόπλοιο να καταναλώνει λιγότερα καύσιμα ελιγμών από οποιαδήποτε προηγούμενη πτήση.

Η πτήση ολοκληρώθηκε με μια πρώτη προσγείωση στον Ειρηνικό Ωκεανό (κοντά στη γραμμή ημερομηνίας στα νησιά Midway). Η πρώτη μεγαλύτερης διάρκειας διαστημική αποστολή των ΗΠΑ ήταν επίσης η πρώτη προσεδάφιση στον Ερμή που κρίθηκε άψογη σε κάθε λεπτομέρεια σε μια ανάλυση μετά την προσεδάφιση. Μετά την προσγείωση, ο Schirra έλαβε το Μετάλλιο Διακεκριμένων Υπηρεσιών του Προέδρου,

Το Mercury-Atlas-9 ήταν η τελευταία πτήση του προγράμματος Mercury στις 15 Μαΐου 1963. Για πρώτη φορά, η NASA ξεπέρασε το χρονικό όριο της μίας ημέρας με μια πτήση που διήρκεσε τελικά 34 ώρες, 19 λεπτά και 49 δευτερόλεπτα και έκανε 22 φορές την τροχιά γύρω από τη Γη. Επιβάτης στο διαστημόπλοιο Faith 7 ήταν ο Γκόρντον Κούπερ – ο τελευταίος αστροναύτης των Αρχικών Εβδομάδων που δεν είχε ακόμη πετάξει και δεν αντιμετώπιζε προβλήματα υγείας – ο οποίος είχε λύσει μια σειρά από προβλήματα και είχε επιτύχει μια πρότυπη πτήση. Η αποστολή ήταν μεγαλύτερη από όλες τις προηγούμενες πτήσεις στον Ερμή μαζί.

Το διαστημικό σκάφος χρειάστηκε να υποστεί μικρό ανασχεδιασμό και τροποποιήσεις στον κατασκευαστή McDonnell για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις του παρατεταμένου χρόνου πτήσης. Η NASA είχε αρχικά προγραμματίσει μια πτήση 18 τροχιών, αλλά έξι μήνες πριν από την εκτόξευση αποφασίστηκε να στείλει το διαστημόπλοιο και τον επιβάτη του σε μια πτήση 22 τροχιών. Ο Gordon Cooper (και ο Alan Shepard ως εφεδρικός του) ανέλαβε τότε την πτήση. Η εκτόξευση πραγματοποιήθηκε τελικά στις 15 Μαΐου 1962, μετά από μια αναβληθείσα προσπάθεια εκτόξευσης στις 14 Μαΐου. Η τροχιά ήταν τέλεια και ακολούθησε το επιστημονικό πρόγραμμα, η περιφορά ενός νανοδορυφόρου σε τροχιά, η παρατήρηση πηγών φωτός πάνω του ή σε διάφορα σημεία της Γης, μετρήσεις ακτινοβολίας, ιατρικές μετρήσεις και μετεωρολογικές φωτογραφίες. Ο Κούπερ ήταν επίσης ο πρώτος Αμερικανός που έπρεπε να κοιμηθεί κατά τη διάρκεια της πτήσης, η οποία δεν κύλησε ομαλά λόγω του ενθουσιασμού του να είσαι αστροναύτης.

Το πιο περίπλοκο μέρος της πτήσης συνέβη γύρω στη 19η τροχιά, όταν ορισμένα από τα συστήματα του διαστημικού σκάφους άρχισαν να παρουσιάζουν βλάβες. Ως αποτέλεσμα, ο Κούπερ έχασε την ικανότητα να εκτελεί αυτόματη ελεγχόμενη επανείσοδο και αναγκάστηκε να εκτελέσει ο ίδιος την προσγείωση χρησιμοποιώντας χειροκίνητο έλεγχο (η χειροκίνητη μέθοδος ήταν ασύγκριτα λιγότερο ακριβής από την αυτόματη, δημιουργώντας μια επικίνδυνη κατάσταση). Παρόλα αυτά, ο Κούπερ πραγματοποίησε μια τέλεια προσγείωση στον Ειρηνικό Ωκεανό σε κοντινή απόσταση από τις ομάδες διάσωσης που στάλθηκαν για να τον ανασύρουν.

Η απώλεια κύρους του προγράμματος Mercury ολοκληρώθηκε οριστικά, διότι η πτήση αυτή αντιπροσώπευε την κορυφαία επίδοση του προγράμματος, ενώ η Σοβιετική Ένωση είχε ήδη εκτοξεύσει το Vostok-3 στις 11 Αυγούστου 1962 και το Vostok-4 μία ημέρα αργότερα, τα οποία είχαν ολοκληρώσει 65 και 48 τροχιές αντίστοιχα σε ταυτόχρονη πτήση, επίδοση πολύ κατώτερη από εκείνη του διαστημικού σκάφους και των αστροναυτών του Mercury.

Για να κατανοήσουμε το πρόγραμμα Mercury και να αξιολογήσουμε τις επιδόσεις του, το πρόγραμμα Vostok αποτελεί σημείο αναφοράς. Ενώ ο πρόεδρος Αϊζενχάουερ ανακοίνωσε τον δορυφόρο ως το αμερικανικό αξιοθέατο του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους, εγκαινίασε επίσης έναν παράξενο ανταγωνισμό μεταξύ αμερικανικής και σοβιετικής υψηλής τεχνολογίας. Όσον αφορά τους δορυφόρους, οι Σοβιετικοί συνέχισαν να εκτοξεύουν σημαντικές διαστημικές συσκευές-ορόσημα (ο πρώτος δορυφόρος, το πρώτο ζωντανό πλάσμα, το πρώτο σκάφος που έφτασε στη Σελήνη κ.λπ.), ενώ οι Αμερικανοί υστερούσαν σε σχέση με τα σοβιετικά επιτεύγματα. Το πρόγραμμα Mercury προοριζόταν να αντιστρέψει αυτή την κατάσταση και είχε ανταγωνιστή το σοβιετικό πρόγραμμα Vostok (αν και το πρόγραμμα Vostok προετοιμάστηκε με απόλυτη μυστικότητα από τους Σοβιετικούς, ούτε το όνομά του ούτε οι αναμενόμενες επιδόσεις του δημοσιοποιήθηκαν).

Αλλά στον αγώνα για να στείλουν τον πρώτο άνθρωπο στο διάστημα, οι Αμερικανοί έχασαν και πάλι, παρά τις προσπάθειες της Mercury. Στις 12 Απριλίου 1961, ενώ οι προετοιμασίες για το πρώτο διαστημικό άλμα του Ερμή ήταν σε πλήρη εξέλιξη, η Σοβιετική Ένωση εκτόξευσε το διαστημόπλοιο Βοστόκ-1 σε τροχιά με τον πρώτο αστροναύτη του κόσμου, τον Γιούρι Γκαγκάριν, στο σκάφος. Το ταξίδι του Vostok-1 σε μία τροχιά ξεπέρασε επίσης κατά πολύ το ανώτατο όριο των αμερικανικών δυνατοτήτων υποτροχιακής διαστημικής πτήσης, και στην πρώτη κιόλας (ανακοινωθείσα) προσπάθεια οι Σοβιετικοί πραγματοποίησαν τροχιακή πτήση. Ο αμερικανικός στόχος να στείλουν τον πρώτο άνθρωπο στο διάστημα χάθηκε και πάλι, και προτού το κοινό δει οποιαδήποτε επιτυχία της ομάδας Mercury, οι Σοβιετικοί είχαν και πάλι κερδίσει τον θρίαμβο των πρώτων.

Για να προστεθεί η προσβολή στο κακό, ως απάντηση στην πτήση του Γκαγκάριν, οι Σοβιετικοί, με μεγάλη δυσκολία, δημιούργησαν τα ισχνά διαστημικά άλματα του Άλαν Σέπαρντ και στη συνέχεια του Γκας Γκρίσομ, και στις 6 Αυγούστου 1961, οι Σοβιετικοί εκτόξευσαν το Βοστόκ-2, με τον Γερμανό Τίτοφ στο σκάφος, ο οποίος περιστράφηκε στο διάστημα για περισσότερο από μια ολόκληρη ημέρα. Στη συνέχεια, στις 11-15 Αυγούστου 1962, το πρόγραμμα Mercury δέχτηκε ένα ακόμη πλήγμα από τον αντίπαλό του, όταν εκτοξεύτηκε πρώτα το Vostok-3 και λίγο αργότερα το Vostok-4, και οι Andriyan Nikolayev και Pavel Popovich πραγματοποίησαν την πρώτη ταυτόχρονη διαστημική πτήση στον κόσμο, φέρνοντας τα δύο διαστημόπλοια σε απόσταση 5 χιλιομέτρων το ένα από το άλλο. Επιπλέον, οι δύο σοβιετικοί αστροναύτες πέρασαν 3 και 4 ημέρες στο διάστημα, καταρρίπτοντας κατά πολύ το διαστημικό ρεκόρ του Tyitov, ενώ το πρόγραμμα Mercury βρισκόταν τότε στην τρίτη του τροχιά, σε λίγες ώρες πτήσης από τους John Glenn και Scott Carpenter. Στις 15 Μαΐου 1963, το πρόγραμμα Mercury έφτασε στο αποκορύφωμά του με την πτήση του Gordon Cooper, η οποία διήρκεσε μιάμιση ημέρα στο διάστημα, αλλά οι Σοβιετικοί ήρθαν με μια ακόμη μεγαλύτερη διαστημική αίσθηση ένα μήνα αργότερα: το 1963, το πρόγραμμα Mercury ολοκληρώθηκε με τους πρώτους Αμερικανούς αστροναύτες, Scott Glenn και John Lennart. Στις 14 Ιουνίου 1963, οι Σοβιετικοί εκτόξευσαν το Vostok-5 με επιβαίνοντα τον Valery Bikovsky, το οποίο από μόνο του δεν θα αποτελούσε σημαντικό επίτευγμα, αλλά δύο ημέρες αργότερα εκτόξευσαν το Vostok-6 με επιβαίνοντα τη Valentyina Tyershkova, την πρώτη γυναίκα αστροναύτη στον κόσμο. Οι δύο αστροναύτες πέταξαν στο διάστημα για 3 και 5 ημέρες αντίστοιχα (3 ημέρες ταυτόχρονα), διευρύνοντας περαιτέρω το ρεκόρ διάρκειας μιας διαστημικής πτήσης.

Υπό το πρίσμα των ανωτέρω, το πρόγραμμα Mercury απέτυχε να επιτύχει τον στόχο του και υποσκελίστηκε πλήρως από το αντίπαλό του, το σοβιετικό πρόγραμμα Vostok.

Mercury-Atlas-10

Δεν υπήρχαν προκαθορισμένα σχέδια πτήσεων κατά τη διάρκεια του προγράμματος, αλλά κατά την κατανομή των πόρων (παραγωγή και ανάθεση πυραύλων και διαστημοπλοίων σε συγκεκριμένες πτήσεις), προβλέφθηκε επίσης μια όγδοη (ή έκτη, αν λάβουμε υπόψη μόνο τις πτήσεις σε τροχιά) πτήση, η οποία ονομάστηκε Mercury-Atlas-10. Το διαστημόπλοιο McDonnell της σειράς 15 του κατασκευαστή προοριζόταν για μια πτήση μεγάλης διάρκειας – αρχικά μια ολόκληρη ημέρα – το οποίο, μετά τις απαραίτητες τροποποιήσεις, έφτασε στο Ακρωτήριο Κανάβεραλ στις 16 Νοεμβρίου 1962. Μετά την πτήση Mercury-Atlas-8, εξετάστηκε το ενδεχόμενο να πραγματοποιηθεί ταυτόχρονη πτήση με τη χρήση του Mercury-Atlas-10 – και της εφεδρικής κάψουλας του, που ονομάστηκε Mercury-Atlas-11 – ως πρότυπο για τις ταυτόχρονες πτήσεις των Σοβιετικών Vostok-3 και Vostok-4. Ωστόσο, αυτό παρέμεινε ιδέα και οι προετοιμασίες για την πτήση συνεχίστηκαν ως μονοήμερη, ατομική αποστολή. Στις αρχές του 1963, συζητήθηκε η ιδέα της επέκτασης της πτήσης σε τρεις ημέρες, ο πιλότος ονομάστηκε ανεπίσημα, η εναλλαγή μεταξύ των Αρχικών Εβδομάδων θα ξεκινούσε από την αρχή με τον Άλαν Σέπαρντ και ανεπίσημες πηγές ονόμασαν το σήμα της πτήσης: Freedom 7 II.

Τον Απρίλιο του 1963, ωστόσο, τα μελλοντικά σχέδια για τον Ερμή άλλαξαν και οι ανακοινώσεις της NASA αναφέρονταν όλο και περισσότερο στον Ερμή-Άτλαντα-9 ως το αποκορύφωμα του προγράμματος. Στις 11 Μαΐου 1963, η NASA τελικά απέκλεισε εντελώς μια άλλη πτήση. Στη συνέχεια, ο πρόεδρος Κένεντι άφησε το θέμα στη διακριτική ευχέρεια της NASA, η οποία τελικά αποφάσισε το καλοκαίρι του 1963 να μη σπαταλήσει πόρους για άλλη μια πτήση, αλλά να επικεντρωθεί στα προγράμματα Gemini και Apollo.

Πρόγραμμα Δίδυμοι

Αρχικά, το 1961, όταν το πρόγραμμα του Ερμή βρισκόταν ακόμη στα πρώτα του στάδια, η NASA εξέτασε τη συνέχιση του προγράμματος και η διοίκηση κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι πτήσεις ενός ατόμου σε τροχιά θα έπρεπε να συνεχιστούν με ένα διαστημόπλοιο δύο ατόμων. Στα τέλη του 1961, η Ομάδα Εργασίας Διαστήματος της NASA ανέλαβε να αναπτύξει σχέδια για τα διαστημικά προγράμματα μετά τον Ερμή (ιδίως το πρόγραμμα Apollo, το πρόγραμμα εκτόξευσης στο φεγγάρι) και να εκπροσωπήσει τη NASA με τους κατασκευαστές αεροδιαστημικών οχημάτων στο σχεδιασμό διαστημικών οχημάτων. Έτσι, αυτή η ομάδα έθεσε τα θεωρητικά θεμέλια για τη συνέχεια μετά τον Ερμή. Τα αρχικά σχέδια αφορούσαν την περαιτέρω ανάπτυξη του διαστημικού σκάφους Mercury: κατά τη διάρκεια των ετών εργασίας, ένα πιθανό νέο πρόγραμμα αναφερόταν ως “Mercury δύο ατόμων”, “βελτιωμένος Mercury”, “Mercury Mark II” ή απλώς “Mark II”. Ωστόσο, οι ανάγκες που περιγράφονταν από τις σεληνιακές αποστολές, όπως η ευελιξία των διαστημοπλοίων, το διαστημικό ραντεβού και η πρόσδεση, αποτελούσαν μια τόσο σημαντική αλλαγή που απομακρύνθηκαν από τις τεχνικές βάσεις του Ερμή και έθεσαν εντελώς νέες βάσεις, αλλά φυσικά χρησιμοποιώντας την εμπειρία που αποκτήθηκε με τον Ερμή. Το πρόγραμμα πήρε νέο όνομα και νέο τεχνικό περιεχόμενο μετά από πρόταση του Alex P. Nagy, του ουγγρικής καταγωγής αναπληρωτή διευθυντή της NASA για την προβολή. Το πρόγραμμα Gemini, ως προπαρασκευαστικό συνοδευτικό πρόγραμμα του προγράμματος Apollo, ανακοινώθηκε στις 7 Δεκεμβρίου 1961 από τον Robert Gilruth, επικεφαλής της Ομάδας Εργασίας Διαστήματος. Μετά από δυόμισι χρόνια σχεδιασμού και προετοιμασίας, ο Gemini-1 εκτοξεύτηκε με μια μη επανδρωμένη δοκιμαστική πτήση στις 8 Απριλίου 1964.

Πηγές

  1. Mercury-program
  2. Πρόγραμμα Μέρκιουρι
Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Ads Blocker Detected!!!

We have detected that you are using extensions to block ads. Please support us by disabling these ads blocker.