Program Mercury

gigatos | 23 února, 2022

Souhrn

Program Mercury byl prvním kosmickým programem pro lidi ve Spojených státech. Program realizovala NASA v letech 1959-1963 a zahrnoval dvacet automatických zkušebních letů s lidmi nebo bez nich a šest letů s astronauty ve vesmíru. Hlavním cílem programu bylo poprvé na světě vyslat do vesmíru člověka a předstihnout Sovětský svaz v kosmickém závodě. Cíle se později změnily, když Sověti převzali vedení v programu Vostok a prezident John F. Kennedy vyhlásil program Apollo, od té doby byl program Mercury navržen tak, aby maximalizoval zkušenosti z vesmíru.

Program byl zahájen v říjnu 1958, přičemž první neformální oznámení o zahájení prací (zatím pouze v rámci NASA) učinil 7. října 1958 T. Keith Glennan, ředitel nově vzniklé Vesmírné agentury, a oficiální oznámení americké veřejnosti proběhlo 17. prosince 1958.

Ihned po interním vyhlášení programu byly vypracovány požadavky na vybavení, infrastrukturu a budoucí astronauty a byli vybráni dodavatelé pro program (v americkém modelu bylo vybavení navrženo a vyrobeno soukromými společnostmi na základě smlouvy). Byl také stanoven harmonogram zkušebních letů. Plánovaly se dva hlavní typy letů: suborbitální a orbitální. Vybrán byl také hardware pro oba typy kosmických letů. Pro oba letové profily byla vybrána nově vyvinutá kosmická loď McDonnell Mercury, raketa Redstone pro suborbitální lety a raketa Atlas pro orbitální lety.

Hlavního cíle programu nebylo dosaženo, protože prvním kosmonautem na světě byl Jurij Gagarin na palubě Vostoku-1 12. dubna 1961 – NASA tedy nevyslala prvního člověka do vesmíru -, takže Alan Shepard, vypuštěný 5. května na Mercury-Redstone-3, se nestal prvním člověkem, pouze prvním Američanem, který se vydal do vesmíru. Později, 20. února 1962, uskutečnil John Glenn se svou lodí Mercury-Atlas-6 první orbitální let (v povědomí veřejnosti první „skutečný let do vesmíru“). Uskutečnily se další tři lety, které vyvrcholily 15. května 1963 letem Mercury-Atlas-9 Gordona Coopera.

Již po prvním pilotovaném letu se program Mercury změnil na program kosmických zkušeností v rámci přípravy na přistání na Měsíci, který po splnění svých úkolů pokračoval v programu Gemini.

Přečtěte si také, zivotopisy – Karel VI.

Vesmírné závody a studená válka

Po druhé světové válce se bývalé spojenecké mocnosti a okolní země spojily do dvou politických bloků a vznikla politická a vojenská konfrontace, tzv. studená válka. Tuto konfrontaci však nebylo možné urovnat přímými vojenskými prostředky, částečně kvůli vzpomínce na válečnou zkázu a částečně kvůli hrozbě jaderných zbraní, a tak kromě zbrojení v zázemí a na něm založeného odstrašování a zasahování do lokálních válek menšího rozsahu každá strana využila každé příležitosti, aby zdůraznila vůdčí postavení a převahu své země nebo politického bloku. Mezi tyto oblasti patřily sportovní a vědecké úspěchy. Když technická věda dosáhla takového stupně vývoje, že dosažení vesmíru již nebylo fikcí (ani science fiction), Spojené státy a Sovětský svaz oznámily, že se jako první pokusí dosáhnout vesmíru. Tímto krokem se průzkum vesmíru stal součástí studené války ještě dříve, než se zrodil, nástrojem studené války.

29. července 1955 oznámil americký prezident Dwight D. Eisenhower prostřednictvím svého mluvčího, že jeho země vypustí v rámci Mezinárodního geofyzikálního roku družici. V Sovětském svazu bylo v reakci na to 8. srpna 1955 vydáno předsednictvem Ústředního výboru SSSR tajné rozhodnutí o zahájení vývoje družic. Tak začaly vesmírné závody.

Přečtěte si také, zivotopisy – Sol LeWitt

„Krize Sputniku“

Mezinárodní geofyzikální rok trval od 1. července 1957 do 31. prosince 1958 a Spojené státy se připravovaly na splnění prezidentova prohlášení o vypuštění první družice na světě v rámci programu Vanguard. Sovětský svaz však 4. října 1957 nečekaně vypustil Sputnik-1, první kosmický přístroj na světě, aniž by to předem oficiálně oznámil, a předstihl tak americké pokusy. V USA to bylo interpretováno téměř jako vyhlášení války (skutečným poselstvím Sovětů při vynesení družice na oběžnou dráhu bylo, že pokud se nám podaří dostat objekt kolem Země, můžeme dosáhnout jakéhokoli bodu na Zemi, můžeme bombardovat jakýkoli bod na Zemi).

Americká veřejnost považovala let sovětské družice za podobnou porážku jako útok na Pearl Harbor a tisk požadoval okamžitou odvetu ze strany vlády. K problémům americké vlády se přidal start sondy Vanguard, která měla být první družicí na světě a která skončila velkolepým neúspěchem (raketa explodovala na startovací rampě) během veřejného televizního vysílání. Prezident Eisenhower (který předtím neprojevoval zájem o výzkum vesmíru ani jako o vědecký úspěch, ani jako o nástroj politické propagandy) učinil po neúspěchu vesmírný výzkum národní prioritou.

Přečtěte si také, bitvy – Bitva v Manilské zátoce

Vytvoření NASA

1. října 1958 prezident Dwight Eisenhower dekretem zřídil Národní úřad pro letectví a kosmonautiku s cílem soustředit do té doby roztříštěný a někdy paralelní kosmický vývoj a umožnit USA co nejrychleji reagovat na sovětský pokrok. Cílem, který si NASA stanovila od svého založení, bylo předstihnout Sovětský svaz tím, že jako první vypustí do vesmíru vyspělejší kosmické prostředky ze Sovětského svazu, a také předstihnout svého konkurenta tím, že do vesmíru vyšle člověka.

Již dříve měly USA vládní agenturu pro vývoj letecké techniky, včetně vysokorychlostních letů a raketové techniky, a od listopadu 1957 i pro výzkum kosmických letů, NACA, která byla základem NASA při jejím založení, ale nová organizace do sebe zahrnula také výsledky výzkumu, personál a vybavení, jakož i rozpočtové prostředky z experimentů prováděných armádou, námořnictvem a univerzitními dílnami. Sekcí NACA pro lety do vesmíru byl Zvláštní výbor pro kosmické technologie, známý také jako Steverův výbor podle svého předsedy, v němž zasedali například Wernher von Braun, pozdější konstruktér měsíční rakety, Robert Gilruth, pozdější ředitel sekce pilotovaných kosmických letů NASA, a Abe Silverstein, tvůrce vodíko-kyslíkového pohonného systému. Tato skupina odborníků je považována za jádro vesmírné sekce nové agentury.

Nová organizace byla zapotřebí, protože technologie potřebná k dosažení vesmíru byla přísně tajnou vojenskou technologií, kterou nebylo možné otevřeně sdělit veřejnosti, a proto byla zapotřebí civilní státní organizace, která by mohla demonstrovat vojenské schopnosti, aniž by odhalila jejich vojenský charakter. Vytvoření vesmírné agentury, jejímiž předchůdci byly NACA a další vojenské programy, lze považovat spíše za proces než za nový začátek, protože hlavní úkoly a rozdělení lidských a materiálních zdrojů byly definovány již v době mezi vstupem Národního zákona o letectví a kosmonautice v platnost v červenci 1958 a oficiálním zahájením činnosti 1. října 1958.

V době, kdy byla NASA založena, se podařilo úspěšně vyřešit úkoly Sputniku-1 a Sputniku-2, a dalším logickým krokem bylo vyslat do vesmíru člověka. V rámci NACA a dalších vojenských organizací již probíhaly práce na teoretickém základu a spojením a integrací odborných znalostí a pracovních materiálů a finančních zdrojů se tyto oddělené pracovní materiály velmi rychle spojily v jednotnou koncepci.

Jedním z nejvýznamnějších projektů sloučených do nové kosmické agentury byl projekt Air Force Man in Space Soonest, jehož cílem bylo vyslat člověka do vesmíru, ale až do jeho sloučení s NASA se ve většině oblastí (např. koncepce možné kosmické lodi nebo možné letové profily) jednalo pouze o hypotézy inženýrů Air Force a NACA. Největšího pokroku bylo dosaženo při stanovení požadavků na astronauta, a to do té míry, že bylo vybráno osm kandidátů pro budoucí lety:

Později byl výběr těchto kandidátů zrušen a noví kandidáti na astronauty byli přijímáni podle nových kritérií a systému výběru, ale iniciativa Man in Space Soonest poskytla dobrý základ pro program Mercury. (Zajímavé je, že z osmi vybraných kandidátů se nakonec do vesmíru dostali jen dva: Neil Armstrong jako velitel letů Gemini-8 a Apollo-11 a Joseph Walker během suborbitálních letů programu X-15).

Ačkoli se může zdát, že většina iniciativ souvisejících s vesmírem (například Man-in-space-soonest, programy agentury ARPA nebo X-15) vznikla mimo NACA, je to spíše způsobeno tím, že armáda a s ní spojené agentury si rozpočet a organizaci projektů zajišťovaly samy, takže jejich programy byly zdokumentovány, měly názvy atd. Ve stejné době probíhaly v rámci NACA také významné práce na výzkumu bezkřídlých kosmických lodí (Spacecraft) v Langley Space Center v extrémních výškách, ale většinou se jednalo o základní výzkum, který nebyl zaměřen na konkrétní kosmický let, ale spíše na položení základů pro technické možnosti. Později se proto Langley stalo výchozím bodem pro konkrétní realizaci letů člověka do vesmíru na základě těchto poznatků.

Přečtěte si také, zivotopisy – George Harrison

Základní koncept

Začátek programu Mercury – stejně jako začátek samotné NASA – nebyl projektem, ale existující proces, který byl přenesen do nové organizace a poté se stal specifickým programem, který dostal jméno a organizaci. Jádro programu se datuje do srpna 1958, kdy ředitel NACA Hugh Dryden a Robert Gilruth, zástupce ředitele Langley Flight Research Laboratory (později Langley Space Center), informovali Kongres o plánu na vypuštění kosmické kapsle s jedním člověkem do vesmíru a požádali o grant ve výši 30 milionů dolarů. V září se k plánu připojila další vládní obranná agentura ARPA, která přispěla další vývojovou kapacitou. Tato spolupráce položila základy programu:

Samotné zahájení projektu bylo spíše spontánní než plánované, projektové: Dne 7. října 1958 schválil Keith Glennan, nově jmenovaný šéf NASA, na schůzce několika svých kolegů inženýrů návrh pilotovaného letu. Hrstka inženýrů shromáždila iniciativy, které již byly v roztříštěné podobě realizovány předchozími organizacemi a projekty NASA. Většinu činností pak zahájilo vedení, které formalizovalo a zformalizovalo dříve neformální procesy a nasměrovalo je do jednoho proudu. Krátce poté, 5. listopadu 1958, byla vytvořena Space Task Group, nyní v rámci NASA, která tuto myšlenku organizovaně rozvíjela (stanovením podrobných požadavků).

Přečtěte si také, zivotopisy – Shel Silverstein

Podrobné informace

Prvním krokem při návrhu bylo zodpovězení otázky „kam letět?“ a vymezení části vesmíru, kde by bylo možné dosáhnout 24hodinové stabilní oběžné dráhy kolem Země, jak bylo definováno v základních požadavcích. Spodní teoretická hranice (100 km výšky) byla známa z výpočtů Tódora Kármána již před vypuštěním prvních družic, ale nesplňovala požadavky pro 24hodinový let, protože omezující vliv atmosféry byl příliš velký, ale NASA měla k dispozici konkrétní experimentální údaje z vyhodnocení dat půl tuctu družic vypuštěných do konce roku 1958, aby mohla dráhu určit. Pracovní skupina pro vesmír dospěla k závěru, že oběžná dráha s průměrnou výškou 160 kilometrů (100 mil) by byla dostatečná (s rozsahem ±40 kilometrů (25 mil). Výpočty byly založeny na kosmické kapsli o hmotnosti 1 tuny a byly provedeny proto, že mezikontinentální balistická raketa Atlas, uvedená v základním scénáři, byla „nejspolehlivějším nosným prostředkem, který byl k dispozici pro splnění cíle“ a byl stále ještě schopen dosáhnout těchto letových parametrů.

Pokud jde o požadavky na nosnou raketu a kosmickou loď v základních požadavcích („nejspolehlivější dostupná nosná raketa“ a „balistická kapsle navržená pro vysoký aerodynamický odpor“), byla přijata hotová koncepce „holého Atlasu“ Maxe Fageta. Faget pracoval na problematice raketového pohonu v rámci NACA od roku 1946 a podílel se na vývoji raketového letounu X-15. Experimenty s X-15 později pokračovaly v projektu X-20 Dyna-Soar (původní koncept raketoplánu), na němž se podílel i Faget. V listopadu 1957 konstruktér představil svou vizi možného letu do vesmíru s lidskou posádkou, v níž si jako pohonný prostředek představoval stávající vojenské balistické rakety, navrhl nosné rakety na pevné palivo pro návrat z oběžné dráhy Země a kosmickou loď načrtl jako bezkřídlou kapsli ve tvaru pro balistický let. Na společném setkání inženýrů NACA a letectva v lednu 1958 byla Fagetova myšlenka dále rozvíjena. Na této schůzce bylo považováno za samozřejmé, že k dosažení vesmíru je zapotřebí raketového pohonu, a protože X-20 byl vojenský program, padla volba na ICBM, což byl nedávný vývoj. Z možných raket byla nejvýkonnější ICBM Atlas, ale protože i ta byla inženýry považována za slabou, byla jako vhodná pro tento úkol konsensuálně přijata „odříznutá“ raketa s přídavným horním stupněm, samozřejmě zbavená bojové hlavice a odpalovacího adaptéru. (Jen na okraj, v rámci projektu McDonnell Project 7969, projektu vývoje kosmické lodi, který byl zahájen koncem roku 1957 v letecké továrně McDonnell na vlastní riziko, byl s pomocí Fagetových poradců zahájen také vývoj možné kosmické kapsle, která by odpovídala této koncepci.)

Kosmická pracovní skupina dostala nápad, jehož vývoj již značně pokročil (a který byl navržen k realizaci v několika technických diskusích), a počátkem listopadu 1958 byl oficiálně přijat Fagetův plán „zbavený Atlasu“. Na 7. listopadu 1958 byla svolána informační schůzka pro potenciální výrobce.

Ačkoli to nebylo zahrnuto do základních požadavků, byla pracovní skupina pro vesmír zodpovědná také za definování požadavků na uživatele kosmické lodi. Za tímto účelem pracovní skupina nejprve plánovala svolat konferenci vedoucích představitelů průmyslu a armády za účasti některých leteckých lékařů, aby vytipovala skupinu 150 kandidátů na astronauty (na základě osobních návrhů vedoucích představitelů). V této době byla také vypracována metoda výběru a kritéria pro navrhovatele. Nejdříve by se požádalo o návrh větší skupiny 150 osob, která by se zúžila na 36 s přihlédnutím k letecko-lékařským kritériím, a poté by se z těchto 36 osob po devítiměsíčním výcviku vybralo 12 kandidátů, z nichž by se šest nejlepších stalo kandidáty na astronauty. Vybráni budou muži ve věku 25 až 40 let, s pilotním výcvikem, vysocí do 180 cm, ve výborné fyzické kondici, s vysokoškolským vzděláním přírodovědného směru. Dalším požadavkem bylo, aby byl uchazeč ochoten podstoupit riziko spojené s experimentálními lety, byl schopen snášet obtížné fyzické podmínky a byl schopen činit rychlá a správná rozhodnutí při velkém stresu nebo v nouzových situacích. Návrh oznámení, který toto upřesňoval, byl dokončen 22. prosince 1958, ale nedostal zelenou a po vánočních svátcích, 28. prosince 1958, prezident Eisenhower rozhodl, že zásoba vojenských pilotů je dostatečná pro výběr kandidátů a že z důvodů národní bezpečnosti by měli být vybráni pouze ti, kteří byli vybráni. V prvním lednovém týdnu roku 1959 předložila pracovní skupina pro vesmír Pentagonu kritéria a začal výběr kandidátů.

Přečtěte si také, zivotopisy – Richard II.

Líbánky

Jedním z mnoha úkolů pracovní skupiny pro vesmír bylo pojmenovat program. V USA je zvykem označovat vládní programy nějakým snadno zapamatovatelným a chytlavým názvem pro veřejnost, smluvní výrobce a tisk. Koncem podzimu 1958 přišla pracovní skupina pro vesmírný program s nepříliš zvučným názvem „Projekt Astronaut“. Někteří manažeři viděli v názvu riziko přílišného zdůraznění role astronauta, zatímco jiní si přáli návrat k předchozímu systému pojmenování. Abe Silverstein (vedoucí vývoje raket) navrhl jako jméno Merkur, boha římské mytologie. Římský bůh (v řečtině známý také jako Hermes) byl v různých oblastech jakousi zavedenou značkou (viz značka Ford) a pro Američany je jednou z nejznámějších mytologických postav, takže jeho známost a popularita z něj udělaly vhodný název pro tento program. Navíc to dobře zapadalo do amerického pojetí používání takových mytologických jmen v raketovém průmyslu (Jupiter – arcibůh Jupiter – nosná raketa Jupiter, Atlas, Titan nesoucí Zemi na svých ramenou – raketa Atlas atd.). Dne 26. listopadu 1958 Keith Glennan a Hugh Dryden, dva nejvyšší představitelé NASA, návrh přijali a název „Projekt Astronaut“ byl nahrazen názvem „Projekt Mercury“.

Přečtěte si také, zivotopisy – Clement Attlee

Tisková zpráva

Ve Spojených státech byly všechny vládní programy veřejné – na rozdíl od tehdejší sovětské praxe, kdy byly vesmírné experimenty až do jejich úspěšného provedení zcela utajovány – a to se týkalo zejména programu Mercury, který byl speciálně navržen pro publicitu, aby demonstroval odplatu Sovětskému svazu. Z tohoto důvodu Keith Glennan, který čekal na 55. výročí letu bratří Wrightů, aby dodal slavnostní ráz tomuto oznámení, 17. prosince 1958 oficiálně oznámil, že jeho země zahajuje vesmírný program s cílem vyslat člověka do vesmíru, program Mercury.

Přečtěte si také, zivotopisy – Thomas Hart Benton

Vývoj kosmické lodi

Konstrukce kosmické lodi začala konceptem „nahého Atlasu“, který navrhl Max Faget. Na základě zásad formulovaných ve vesmírném středisku NASA v Langley vypracovala Space Task Group 20. října 1958 výzvu k předkládání návrhů, která byla později zaslána potenciálním výrobcům. Dne 23. října 1958 byla 40 výrobním závodům rozeslána výzva k výrobě, na kterou odpovědělo 38 závodů a vyslalo své zástupce na první konstrukční schůzku 7. listopadu 1958. Z 38 uchazečů projevilo zájem o stavbu kosmické lodi 19, kterým byl předán návrhový dokument „S-6 Human Spacecraft Specification“. Do 11. prosince 1958 (lhůta pro podání nabídek) se výběr zúžil na 11 výrobců.

V zájmu urychlení programu NASA sama sotva předběhla dodavatele, kteří pro ni pracovali: zatímco potenciální výrobci studovali požadavky a připravovali první návrhové skicy pro návrhy, kosmická agentura sama vypracovávala technická a finanční kritéria hodnocení obdržených návrhů.

Ve výběrovém řízení se nakonec do užšího výběru dostali dva stejně hodnocení uchazeči, společnosti McDonnell Aircraft a Grumman Aircraft. Jedna z nich byla vybrána z konkrétního důvodu: Grumman byl v té době vítězem několika nabídek na zakázky námořnictva a Space Task Group se obávala, že společnost nebude schopna splnit požadavky několika náročných vývojových projektů najednou a že vývoj kosmické lodi Mercury se zpozdí. Právo na stavbu kosmické lodi tak 12. ledna 1959 získala společnost McDonnell Aircraft. Smlouvu podepsali 5. února 1959 James McDonnell, prezident výrobní společnosti, a 12. února 1959 Keith Glennan, přičemž se výrobce zavázal navrhnout, vyrobit a dodat NASA 12 kosmických modulů Mercury za celkovou částku 19 450 000 USD. Tempo vývoje bylo tak rychlé, že James McDonnell ve svém projevu v květnu 1957 (ještě před letem Sputniku-1) uvedl, že první člověk se dostane do vesmíru v roce 1990, tj. předpokládal vývoj trvající několik desetiletí, což v praxi trvalo dva roky.

Společnost McDonnell obdržela od NASA ve fázi výběrového řízení padesátistránkovou studii, v níž byla nastíněna základní konstrukční kritéria a aspekty kosmické lodi (v podstatě NACA

Základní myšlenka konstrukce kapsle byla co nejjednodušší: „jediným cílem je dostat člověka na krátkou dobu do vesmíru“. V praxi to znamenalo nacpat vše do jediného prostoru, vše, co souvisí s navigací, podporou života astronautů, provozem kosmické lodi. Téměř všechny systémy byly umístěny uvnitř kabiny, vyplňovaly každý kout a nechávaly jen málo místa pro astronauta. (Později, během letové fáze, se v praxi ukázalo, že to byla konstrukční slepá ulička, protože systémy, rozmístěné na několika místech kabiny, v dostupných prostorech, kabeláž, která je spojovala, chaos a porucha jednoho systému znamenala, že několik dalších muselo být při přípravě na let demontováno a přeskupeno. K vyřešení tohoto problému a právě kvůli negativním zkušenostem s kosmickou lodí Mercury byla od dalšího kosmického programu, programu Gemini, zavedena filozofie rozdělení kosmické lodi na dvě části, kapsli a technickou jednotku.)

Právě při plnění třetí kapitoly základních požadavků, stanovených na začátku programu, se rozvinulo nejvleklejší dilema v návrhu. Již v polovině 50. let 20. století (kdy byly na rakety namontovány jaderné hlavice) bylo zřejmé, že objekt padající vysokou rychlostí atmosférou bude vystaven obrovskému tepelnému namáhání způsobenému třením vzduchu. Různé armádní složky vyvinuly různá řešení tohoto problému: armáda experimentovala s kompozitními tepelnými štíty z materiálů, které spalují teplo, taví se (ale teplo odvádějí), a letectvo s verzemi z materiálů, které teplo pohlcují. Odborníci ze Space Task Group se dlouho nemohli rozhodnout (výhoda jednoho materiálu byla nevýhodou jiného a naopak), a tak nechali oba směry vývoje otevřené. V té době probíhaly zkoušky obou typů tepelného štítu, když byla zjištěna koncepční vada tepelně pohltivé verze: tepelný štít z tepelně pohltivého materiálu by musel být v závěrečné fázi přistání z kosmické lodi odstraněn, protože by byl při přistání extrémně horký, což by představovalo nebezpečí pro astronauty v kabině a

Po koncepčním návrhu kabiny se začalo s podrobným návrhem a testováním součástí experimentální kosmické lodi. První z těchto zkoušek byly pádové zkoušky kapsle. Zahrnovaly testy volného pádu i sestupu s různými padákovými systémy, při nichž bylo do moře nebo na místa přistání na pevnině vysazeno více než sto maket kosmických kapslí v životní velikosti naplněných betonem. Tyto testy byly použity k vývoji optimálního brzdného systému padáku pro přistání.

Další série testů byla použita k vývoji záchranné rakety. Pro případ nehody při startu konstruktéři plánovali zařízení sestávající z malých raket (a mřížové konstrukce pro jejich připevnění k modulu), které by v případě problému co nejrychleji „odtrhlo“ modul od rakety a odneslo kosmickou loď i její pasažéry do bezpečné vzdálenosti od místa výbuchu, k němuž by nevyhnutelně došlo. První test na ostrově Wallops byl tak katastrofální (krátce po startu rakety začala raketa padat vzhůru a po dvou úplných pádech dopadla do oceánu), že se objevila myšlenka celý systém od základu přehodnotit. Po měsíci práce konstruktéři chyby opravili a zařízení bylo schopné zachránit kabinu Mercury v případě problémů se startem.

Třetí série testů byla provedena za účelem finalizace tvaru kosmické lodi Mercury v aerodynamických tunelech Langley Space Centre a Ames Space Centre. Za tímto účelem byly do aerodynamického tunelu umístěny makety kosmické lodi různých velikostí, aby se otestovaly vlastnosti kosmické lodi v trans-, super- a hypersonickém rozsahu rychlostí letu.

Ve čtvrté sérii testů bylo třeba vypracovat technické řešení pro závěrečnou fázi přistání, sestup, a rozhodnout se mezi přistáním na vodě a na souši. Inženýři dali přednost přistání na vodě. Přistání bylo plánováno na 9 m

Pátá série testů byla zaměřena na konečnou konstrukci padákového systému, přičemž hlavní důraz byl kladen na chování odhozového padáku a hlavního padáku při extrémních rychlostech a rychlostech.

Přečtěte si také, zivotopisy – Leo von Caprivi

Vývoj rakety

Inženýři vybrali pro lety tři různé typy raket:

Pracovní skupina pro vesmír hledala nosnou raketu pro člověka mezi raketami středního a dlouhého doletu vyvinutými pro americkou armádu a posledním kandidátem se stala mezikontinentální balistická raketa Atlas, vyvinutá společností Convair pro americké letectvo, která se chystá vstoupit do služby. Atlas byl natolik čerstvým vývojem, že jeho první úspěšný zkušební start (ještě pod vojenským kódovým označením SM-65 Atlas) se uskutečnil až 17. prosince 1957. Specifikace Atlasu poprvé v USA zahrnovala výkon potřebný k vynesení objektu o hmotnosti odpovídající kosmické lodi na oběžnou dráhu kolem Země, požadavek na vynesení tělesa o hmotnosti 1,5-2,5 tuny na stabilní oběžnou dráhu nad 300 kilometrů. Vzhledem k novosti rakety a nejistotě ohledně její spolehlivosti však bylo k zahájení letových zkoušek zapotřebí dalších nosných raket. Raketa Redstone splnila požadavek spolehlivosti a za své předchozí úspěšné lety získala prestižní přezdívku „Good Old Reliable“. Vedle spolehlivosti bylo třeba vzít v úvahu i další hledisko – náklady na testy. Při mnoha testech nebylo nutné urychlovat celou kosmickou kapsli na orbitální rychlost, stačilo ji dostat do správné výšky. Orbitální lety byly nejdražší – náklady na výrobu rakety Atlas se odhadovaly na 2,5 milionu dolarů – zatímco start rakety Redstone stál 1 milion dolarů. Redstone byl také označen za možnou nosnou raketu vzhledem k tomu, že by ušetřil miliony dolarů za jeden test. Udělali to i s raketou Little Joe, kterou lze provozovat s ještě nižšími náklady a která je vhodná pro některé dílčí testy. Pro testy, při nichž nebylo nutné umístit testovací objekt na oběžnou dráhu kolem Země – a to byl případ většiny počátečních testů – definovali inženýři také suborbitální letové profily (tzv. skoky do vesmíru).

NASA si brzy uvědomila, že raketa Atlas je nezralá a potřebuje testování a že náklady na start jsou vysoké – 2,5 milionu dolarů na jeden start, zatímco raketa Atlas nemá kapacitu na sérii testů. Navíc raketa Redstone, která by mohla nahradit Atlas pro tyto méně náročné testy, byla sama o sobě drahým zařízením a stála 1 milion dolarů za jeden start. Proto bylo rozhodnuto použít levnější nosnou raketu. V době rozhodnutí však tato střela ještě neexistovala a musela být vyvinuta.

Požadavky stanovila NASA na konci roku 1958 a poté je dále upřesnila. Ty vyžadovaly, aby budoucí raketa byla schopna vynést kosmickou loď Mercury tak, aby bylo možné testovat síly v kabině ve větších výškách, vyhodnotit záchranný systém, systém přistávacích padáků a postupy pátrání a záchrany po přistání. Následná upřesnění specifikace zahrnovala možnost měřit parametry kabiny za letu a při přistání (náraz), parametry hluku, tepla a tlaku generované střelou, zejména účinky na živý organismus na palubě, a to s minimálním množstvím telemetrických přístrojů. Tyto parametry musely být monitorovány v různých kritických výškách (6000, 75 000 a 150 000 metrů). Na základě těchto požadavků vytvořil tým Maxe Fageta první raketu NASA s názvem Little Joe, která poprvé odstartovala 21. srpna 1959 na ostrově Wallop.

Poprvé v historii kosmických letů se v konstrukčních plánech rakety počítalo s nutností „svazovat“ motory. Proto byla zahrnuta instalace čtyř upravených motorů Sergeant na tuhá paliva (známých také jako Castor nebo Pollux) a použití čtyř pomocných motorů Recruit. Parametrizací čtyř motorů bylo možné dosáhnout maximálního tahu 1020 kilonewtonů, což teoreticky umožňuje vynést kosmickou loď o hmotnosti 1800 kg na balistickou dráhu do výšky 160 km (čímž se simulují vlastnosti Atlasu).

V listopadu 1958 bylo na základě požadavků a základních návrhů vypsáno výběrové řízení na výrobu střely, které 29. prosince 1958 vyhrála společnost North American Aircraft Company. Podle smlouvy měl výrobce dodat sedm létajících exemplářů a mobilní odpalovací věž. První letuschopný sériový letoun North American vzlétl 21. ledna 1960.

Raketa Redstone byla do vesmírného programu NASA zařazena také z důvodů úspory nákladů a spolehlivosti. Základní raketa PGM-11 Redstone byla jednou z nejstarších amerických vojenských balistických raket krátkého doletu, vyvinutá v roce 1952 a ve službě západoevropských sil NATO v letech 1958-1964. Střela byla přímým pokračovatelem německé rakety V-2, kterou zkonstruoval Wernher von Braun v Redstone Arsenal. NASA hledala alternativu k raketě Atlas, a to jak kvůli snížení nákladů na experimenty, tak kvůli spolehlivosti (Redstone byla považována za mimořádně spolehlivou raketu, a proto splňovala bezpečnostní požadavky pro vyslání člověka do vesmíru), a vybrala si Redstone, i když její vylepšenou verzi, která se pro tento účel lépe hodila. Redstone se stal raketou pro suborbitální lety v rámci programu Mercury.

Dalším rozdílem mezi vojenskou a kosmickou raketou byl záchranný a přerušovací systém. Na jedné straně byl Redstone, který je vhodný pro kosmické lety, vybaven tzv. automatickým systémem detekce přerušení letu. To znamená, že raketa mohla zjistit, kdy se parametry letu začnou odchylovat od normy, a systém pak mohl automaticky zahájit záchranný proces, když záchranná raketa oddělila kapsli od nosné rakety (přerušení letu mohl samozřejmě spustit sám astronaut nebo řídicí středisko, ale byly profily letu, kdy na ruční zásah prostě nebyl čas). A samozřejmě oproti vojenské verzi byla k dispozici záchranná raketa, která v případě potíží dokázala odpojit kapsli od rakety a odnést ji do bezpečné vzdálenosti. Změny se týkaly také tzv. ocasní části rakety (která se kupodivu nenacházela na hřbetě rakety, ale na její horní části a spojovala kabinu s nosnou raketou). Tato část obsahovala elektroniku a naváděcí systém rakety, jakož i adaptér, který přijímal kosmickou kapsli, a u vojenské verze Redstones se po vyhoření rakety tato část rozdělila, přičemž jedna polovina zůstala s raketou a druhá polovina pokračovala v letu s bojovou částí, zatímco u verze kosmické rakety zůstala celá s nosnou raketou. Další změna byla provedena za účelem zvýšení spolehlivosti systému Redstone. Autopilot ST-80 vojenské verze byl nahrazen mnohem jednodušší a spolehlivější verzí LEV-3.

Na konci vývoje se Mercury-Redstone odchyloval od vojenského Redstonu celkem o 800 bodů, takže NASA nakonec měla k dispozici spíše novou vývojovou raketu než původní spolehlivou verzi. První let modernizované nosné rakety se uskutečnil 21. listopadu 1960 a byl neúspěšný, následovaly tři více či méně úspěšné lety, než konečně vynesla kosmickou loď s dvěma lidmi – Alanem Shepardem a Gusem Grissomem.

Jednou z hlavních součástí programu Mercury byla nosná raketa. Požadavky byly jednoduché: musel být schopen urychlit objekt o hmotnosti 1500-800 kg na první kosmickou rychlost a umístit jej na oběžnou dráhu kolem Země. Jediným nástrojem, který měly USA k dispozici, byla vojenská mezikontinentální balistická raketa SM-65D Atlas. Raketa byla nejmodernější dostupnou technologií a její první zkušební start se uskutečnil 11. června 1957 (i když neúspěšně). Dilema NASA spočívalo v tom, zda zajistit spolehlivost stávající, ale nespolehlivé rakety, nebo počkat na proces vývoje ICBM Titan II (pravděpodobně se stejně nejistým výsledkem), a tak bylo rozhodnuto o testování a opravě Atlasu.

Společnost Convair, výrobce rakety, měla pro program Mercury vyhrazenou výrobní linku s vyškoleným a zkušeným personálem, který mohl být pověřen úkolem zajistit kvalitu. Výrobky určené do vesmíru prošly rozsáhlým přepracováním, které zahrnovalo následující komponenty:

Raketa byla založena na dvou základních konstrukčních principech. Jedním z těchto principů bylo takzvané uspořádání jeden a půl stupně: raketa měla jeden hlavní motor a dva boční urychlovače. Ty byly spuštěny současně při startu (aby mohli inženýři snadněji vizuálně kontrolovat jejich činnost), pak byly boostery vypnuty před hlavním motorem na oběžné dráze a boostery (ani jejich přidružené nádrže) nebyly nikdy vypnuty. Druhým principem byla tzv. konstrukce nebo systém plynových balónů. Aby se minimalizovala hmotnost, byla raketa navržena s co nejtenčími bočními stěnami, tak tenkými, že by se raketa prázdná zhroutila pod vlastní vahou. Jeho stabilitu a pevnost konstrukce zajišťoval zpočátku tlak pohonné látky a poté, když během letu došla, tlak neutrálního plynu helia v nádržích. Během testů se ukázalo, že tento poslední konstrukční princip je nejslabším článkem, což si vyžádalo úpravy a další testy.

První start Mercury se uskutečnil 29. července 1960, ale na skutečný důkaz si bylo třeba počkat až do 20. února 1962, kdy vzlétl John Glenn s lodí Friendship 7.

Přečtěte si také, zivotopisy – Marie Luisa Parmská

Letové profily

O letu do vesmíru bylo rozhodnuto již letem Sputniku-1, za skutečný kosmický let se považoval ten, který se uskutečnil na oběžné dráze kolem Země, a tak si NASA přirozeně stanovila tento cíl pro první let amerického astronauta. Koncem roku 1960 však bylo Američanům na základě sovětských experimentů – několika družic na oběžné dráze s velkou hmotností (odpovídající hmotnosti lidské letové kabiny) živých bytostí – jasné, že jejich soupeř je předstihl, a tehdy se zrodila myšlenka, že by se program měl rozvětvit dvěma alternativními směry: pokračovat v přípravách na orbitální let a jako samostatný směr připravit suborbitální let člověka. NASA se domnívala, že pro veřejnost bude uklidňující, když Amerika bude sice ve viditelné nevýhodě v oblasti orbitálních letů, které všichni považovali za zřejmou „reálnou“ možnost, ale cesta k nim bude budována postupně a první etapa (skok do vesmíru) bude vyhraná. Raketa Redstone, původně určená pouze k testování, a pouzdro Mercury byly proto uvedeny do provozu, což je postup, při němž se ve třech fázích uskuteční skok do vesmíru v automatickém režimu, bez pasažéra, pak s opicí a nakonec s kosmonautem, aby porazili Sověty.

Přečtěte si také, zivotopisy – Piero della Francesca

Zlepšení infrastruktury

Nejdůležitější otázkou infrastruktury byl výběr místa startu. Zajímavé je, že ačkoli existuje teorie pro výběr místa startu pro dosažení vesmíru – co nejbližší místo k rovníku – při zahájení programu Mercury nebylo žádné místo záměrně hledáno, ale aby se NASA přizpůsobila okolnostem, za kterých vznikla (vesmírná agentura vznikla také soustředěním experimentů různých vojenských sil), otevřela styčnou kancelář na mysu Canaveral, jedné z nejmodernějších raketových střelnic amerického ministerstva obrany a armády a námořnictva, s úkolem přenést vojenské testy, které tam probíhaly, do NASA. Vzhledem k tomu, že na mysu Canaveral již byla vojenská základna pro rakety Redstone, bylo místo startu pro lety Mercury určeno také pro tuto základnu, bez ohledu na to, že NASA byla civilní organizací a mys Canaveral vojenskou základnou.

V rámci příprav na pilotované lety do vesmíru byl NASA předán hangár S, který v roce 1957 postavilo letectvo (nejprve sloužil k údržbě a skladování letadel) a poté byl předán programu Vanguard Námořní výzkumné laboratoře k dalším experimentům. V roce 1959 bylo také dosaženo formální dohody mezi vlastníkem objektu, ministerstvem obrany, a NASA o převzetí hangáru a související infrastruktury. Od té doby zde byly přijímány kosmické lodě Mercury z výrobního závodu. Později se používal pro program Gemini a pokračoval až do raketoplánu Space Shuttle.

Hlavní podpůrnou infrastrukturou pro lety byla startovací místa. Dva z nich byly rovněž určeny pro NASA, a to podle logiky převzetí předchozích experimentů. LC-5 (Launch Complex) se stal odpalovací rampou pro rakety Redstone a LC-14 pro rakety Atlas (a rakety Big Joe používané při testech). Kariéra LC-5 začala v roce 1956 pod záštitou letectva (Cape Canaveral Air Force Station), kdy byl používán k testování balistických raket středního doletu Jupiter na mysu, než byl nahrazen Juno II, evolucí Jupiterů, které byly používány k vynášení satelitů na oběžnou dráhu. NASA pak dostala k dispozici startovací rampu pro rakety Redstone, nejprve v automatickém režimu, pak s opicí a nakonec s člověkem.

Příběh LC-14 je trochu složitější. Odpalovací rampa byla postavena v roce 1957 pro starty vojenských raket Atlas a v roce 1959 byla přestavěna pro starty raket Atlas-D a kosmických raket. V té době byla považována za jediné startoviště určené pro rakety Atlas, takže ji program Mercury nemohl mít výhradně k dispozici, ale musel se o ni dělit se satelity MIDAS, zkušebními starty Big Joe a dalšími starty mezikontinentálních raket, než mohla být výhradně v rukou NASA. Později odtud startovaly všechny starty Mercury-Atlas a později i starty Atlas-Agena.

Další plánování bylo nutné pro návrh přistání a následných záchranných operací a pro řízení udržování rádiového spojení během letu. Námořnictvo bylo vybráno, aby zvládlo oba úkoly současně.

Na tiskové konferenci ve Washingtonu 9. dubna 1959 představila NASA veřejnosti sedm mužů, kteří byli po náročných lékařských a psychologických testech vybráni jako první muži pro let do vesmíru. Současně s jejich odhalením se veřejnost dozvěděla nové slovo: astronaut (v americké terminologii astronaut, které má kořeny v řecké mytologii, spojuje se s Argonauty a doslova znamená hvězdný námořník).

Veřejnému odhalení však předcházel dlouhý a tajný výběrový projekt. Důkladnost výběru vycházela z lékařských předpokladů, že budoucí vesmírní cestovatelé budou čelit smrtelnému nebezpečí: počítalo se se zhroucením oběžné dráhy ve stavu beztíže, předpokládalo se, že lidé nebudou schopni bez gravitace jíst ani pít, ale předpokládaly se i psychické potíže a osamělého vesmírného cestujícího by mohl zachvátit druh vesmírného šílenství, kvůli němuž by nebyl schopen loď ovládat. Aby se těmto nebezpečím zabránilo, byl vytvořen systém výběru, který měl za cíl vybrat uchazeče s vysokou úrovní zdravotní a psychické způsobilosti.

Přečtěte si také, zivotopisy – Sandro Botticelli

Výběr

Výběr kandidátů na astronauty probíhal podle pokynů prezidenta Eisenhowera – a byl mírně upraven oproti požadavkům stanoveným Space Task Group – a vojenské letecké sbory byly vyzvány, aby sestavily seznam potenciálních kandidátů. Ve Washingtonu bylo prověřeno celkem 508 potenciálních kandidátů, z nichž bylo vybráno 110 pilotů jako vhodných kandidátů (seznam obsahoval pět pilotů námořní pěchoty, 47 pilotů námořnictva a 58 pilotů letectva, přičemž nikdo z armádního letectva nebyl shledán vhodným). Ve druhé fázi výběrového řízení byli kandidáti rozděleni do tří hlavních skupin a prvních 35 bylo na základě příkazu k utajení objednáno do Washingtonu k pohovorům na začátku února 1959. Charles Donlan, který projekt vedl jménem pracovní skupiny pro vesmír, s potěšením konstatoval, že naprostá většina kandidátů se na účast v programu Mercury těší. To bylo způsobeno tím, že program vyžadoval dobrovolníky, a nikoliv tím, že by potenciální piloti neměli být k tomuto úkolu vedeni. Týden po rozhovorech s první skupinou dorazila do Washingtonu druhá skupina a absolvovala rozhovory. Podíl dobrovolníků mezi těmi, kteří byli shledáni vhodnými, byl tak vysoký, že nebylo třeba povolávat třetí skupinu (zejména proto, že původně plánovaný konečný kontingent 12 osob byl snížen na 6). Po pohovorech s oběma skupinami postoupilo do výběrového řízení 69 osob.

Navzdory jasným fyzickým parametrům bylo šest z 69 odmítnuto kvůli příliš vysoké výšce. Nakonec bylo vyřazeno 56 uchazečů z důvodu dodatečného odstoupení od obecných, technických a psychologických testů ve druhém kole. Počet vybraných byl poté zredukován na 32, které vesmírná pracovní skupina odvezla na podrobné lékařské testy včetně speciálních prvků na kliniku Lovelace v Albuquerque v Novém Mexiku a poté do letecké zdravotnické laboratoře na základně Wright-Patterson.

Po dobu jednoho týdne, počínaje 7. únorem 1959, se kandidáti podrobovali šestifázovému, komplexnímu a několikadennímu lékařskému vyšetření na klinice Lovelace. Nejdříve se prověřila anamnéza uchazečů a poté se provedly podrobné všeobecné lékařské testy, jako je vyšetření zraku, EKG a reflexní testy, kolonoskopie a krevní testy nebo vyšetření spermiogramu. Následovalo kompletní spektrum rentgenových vyšetření, od rentgenových snímků zubů až po rentgenové snímky žaludku. Dalším krokem byly testy fyzické výkonnosti, které zahrnovaly zátěžové testy srdce na bicyklovém ergometru, měření kapacity plic a měření hustoty těla. Na konci týdenních testů byly údaje shrnuty a zaznamenány do lékařských záznamů každého kandidáta.

Bezprostředně po klinických zkouškách se skupina mezi 16. únorem a 27. březnem 1959 přesunula na leteckou základnu Wright-Patterson, kde proběhly tzv. zátěžové testy. Cílem těchto testů bylo posoudit psychickou a fyzickou odolnost uchazečů vůči stresu. Fyzické testy zahrnovaly jednoduchá zatěžovací cvičení na schodech nebo běžeckém pásu, centrifugové testy vyžadující velkou vytrvalost nebo víceosá cvičení na otočném křesle, která piloti znají z leteckých lékařských prohlídek. V paralelních psychologických testech byli kandidáti testováni neočekávanými nebo nepříjemnými podněty, jako jsou testy s termální nebo studenou vodou nebo cvičení v temné komoře. Součástí psychologických testů byl i Rorschachův test, který je jinak předmětem pochybností o věrohodnosti.

Na konci testů ve Wright Pattersonu navrhl nominační výbor na konci března 1959 18 plně zdravotně způsobilých kandidátů. Výběrová komise Space Task Group se sešla 1. dubna 1959 a z 18 vhodných kandidátů bylo nakonec vybráno sedm pro výcvik astronautů. Tuto skupinu oznámila NASA 2. dubna 1959 a 9. dubna 1959 byla ve Washingtonu představena jako Mercury Seven (Mercury 7), budoucí američtí astronauti, a s těmito sedmi piloty byl zahájen výcvik astronautů.

Přečtěte si také, bitvy – Bitva na řece Trebia (antika)

Původní týdny

Následující skupina, v tisku známá jako Mercury Seven, zahájila výcvik:

Šest z nich se v rámci programu vydalo do vesmíru (Slayton byl ze skupiny vyřazen v roce 1962 kvůli problémům se srdcem a v programu Sojuz-Apollo letěl až v roce 1975 po operaci srdce).

Kandidáti na astronauty vystoupili v záři reflektorů se svou prezentací. Stejně jako přirozený zájem veřejnosti – v té době sotva existovalo exotičtější povolání než „astronaut“. Sama NASA dále zvýšila popularitu svých kandidátů tím, že podpořila dohodu mezi astronauty a jedním z největších amerických časopisů, který za 500 000 dolarů koupil práva na publikování příběhů o astronautech. Součástí dohody bylo i zveřejnění jeho reportáží o životě astronautů v sérii Life a jejich životopisů. V této sérii článků, která vyšla v 28 číslech v letech 1959-1963, vytvořil Life nového amerického hrdinu, který zobrazoval astronauty jako jakési „každodenní superhrdiny“, přikrášloval jejich minulost a zobrazoval jejich každodenní život mimo výcvik v americkém stereotypu.

Kromě Mercury Weeks se pro prvních sedm astronautů NASA používala ještě dvě další jména – obě posmrtná. Jedním z nich bylo Astronaut Group 1, které NASA používala později, když začala nabírat další skupiny astronautů pro program Gemini a poté pro program Apollo a chtěla odlišit skupiny vybrané v různých obdobích. Nejen NASA, ale i samotní astronauti se však odlišili tím, že si skupinu pojmenovali sami, a tak se Původní sedmička stala známým a později veřejně nejpoužívanějším názvem skupiny, a to i proto, aby se odlišila od ostatních (jako Nová devítka přijatá v roce 1962 nebo Čtrnáctka v roce 1963).

Přečtěte si také, dejiny – Masakr hugenotů ve Wassy

Výcvik astronautů

Výcvik byl velmi podobný výběrovému programu na letecké základně Wright-Patterson: cvičili vzletové a vstupní profily v simulacích odstředivého zrychlení, trénovali v kufru, v tepelné komoře nebo v komoře s oxidem uhličitým nebo si udržovali kondici různými sporty. Objevily se však i zcela nové oblasti. Prohlédli si závody různých dodavatelů, seznámili se s vyráběným hardwarem, navštívili mys Canaveral, výchozí bod pro jejich budoucí vesmírné mise, a vydali se do Akronu, kde si prohlédli továrnu na výrobu skafandrů. Začali se také specializovat, například Carpenter se díky svým námořním zkušenostem stal odborníkem na komunikační a navigační systémy kosmické lodi, Grissom se ponořil do řídicích a elektromechanických systémů Mercury a Glenn pomáhal s přístrojovou deskou v kabině. Výcvik zahrnoval kromě výše uvedených testů také letová cvičení. Na jedné straně pokračovali v předchozích letech ve výkonných stíhačkách, aby si udrželi své letecké dovednosti, a na druhé straně trénovali na stav beztíže, který je čekal, parabolické lety v letadle C-131 NASA, které bylo pro tento účel zkonstruováno.

Celkem bylo postaveno dvacet Mercurů, tři starty se nezdařily, pět jich bylo vyneseno na balistickou dráhu a šest jich obletělo Zemi. Bylo provedeno šest experimentů s lidmi, z toho dva pouze na balistické dráze. Kosmická loď umožňovala jednomu člověku letět ve vesmíru 24 hodin, maximálně 36 hodin. Chemické baterie byly schopny vydržet 1500-3000 watthodin (Wh) v závislosti na úkolu. Měla tvar zvonu, včetně nosných raket byla vysoká 3,4 metru a její maximální šířka činila 1,9 metru. Měla dvoustěnnou konstrukci, vnější plášť byl ze slitiny niklu, vnitřní ze slitiny titanu, mezi nimiž byl izolační materiál z keramických vláken. Záchranná raketa byla umístěna v přídi. Výška záchranné věže je 6,2 metru. Stabilizační padák a stabilizační infračervený vyhledávač horizontu byly nainstalovány do krytu antény. Kabina má průměr 1,9 metru a výšku 1,5 metru. Po dobu služby astronaut plnil požadované úkoly vsedě, téměř bez pohybu.

Alan Shepard byl prvním Američanem, který se vydal do vesmíru v kosmické lodi Freedom 7 a uskutečnil suborbitální skok do vesmíru. John Glenn byl prvním Američanem, který obletěl Zemi v kosmické lodi Friendship 7. Sověti také předstihli Američany v pilotovaných kosmických letech díky programu Vostok.

Přečtěte si také, zivotopisy – Uzun Hasan

Zkušební lety bez posádky

Prvním pokusem programu Mercury měl být Little Joe 1, kdyby jej nezmařila závada. Experiment se dokonce neuskutečnil na mysu Canaveral, ale na ostrově Wallop, a inženýři chtěli zjistit, jak se záchranný člun bude chovat zejména v době maximálního dynamického tlaku (maximální odpor při startu). K tomuto účelu postačila raketa Little Joe, která dokázala simulovat požadovaný dynamický tlak, na této nosné raketě byl pak postaven model kosmické lodi Mercury a nakonec jediný kompletní systém, záchranná věž.

Plánovaný let v roce 1959 však skončil naprostým neúspěchem. 21. srpna 1959: 35 minut před plánovaným startem, kdy byla automatika a autodestrukce připojena ke zdroji energie vlastní baterie, se nečekaně spustily výbušné nálože oddělující jednotky kosmické lodi – posádka připravující se ke startu zahájila panický útěk – a nakonec byla spuštěna záchranná věž (která správně zjistila mimořádnou situaci) s připojeným modelem kosmické lodi, zatímco raketa zůstala na startovací rampě. Záchranná raketa pak vzorně odvedla svou práci a vynesla Mercury do potřebné výšky asi 600 metrů, kde jej vypustila. Zpráva o zkoušce byla dokončena za méně než měsíc a příčina poruchy byla identifikována jako tzv. „bludný proud“ způsobený nesprávným vinutím.

Kromě série experimentů Little Joe na ostrově Wallop (které měly v podstatě prokázat funkčnost záchranné rakety) zahájila NASA také testování další důležité součásti, tepelného štítu. To vyžadovalo výkonnější nosnou raketu, takzvanou raketu Big Joe. Big Joe byla v podstatě raketa Atlas. V experimentu Big Joe byla nosná raketa Atlas-10D spojena s nefunkční, ale hmotnostně a rozměrově efektivní kosmickou lodí Mercury a na kosmickou loď byl namontován tepelný štít (který se při návratu do atmosféry zahřívá, hoří, hoří, pomalu se rozpadá, ale účinně rozvádí teplo), vybraný po dlouhé debatě o konstrukci.

Start se uskutečnil 9. září 1959 z mysu Canaveral, startovací rampa 14. Během letu vše fungovalo perfektně až do zhruba dvou minut, kdy řídicí středisko obdrželo chybový signál na telemetrii: oddělení stupně selhalo. Protože stupeň pokračoval v letu jako mrtvá váha, neměla kosmická loď šanci dosáhnout plánované výšky a rychlosti. Protože raketový stupeň zůstal na kosmické lodi (čímž byl zmařen hlavní účel tepelného štítu), muselo si řízení pohrát s reaktivními řídicími motory (v podstatě malými pomocnými motory, které zajišťují řízení), aby raketu sundalo, což se nakonec podařilo, i když pohonná hmota pro řízení byla zcela spotřebována. Sonda Mercury nakonec dosáhla maximální výšky 140 km a po letu dlouhém 2292 km se dostala do Atlantického oceánu, kde ji záchranné týmy po několika hodinách pátrání našly relativně neporušenou.

4. října 1959 se uskutečnil další test Mercury – opět na ostrově Wallop, který tehdy nebyl označen a teprve později dostal označení Little Joe 6. Tento test byl v podstatě krokem zpět oproti neúspěšnému prvnímu pokusu, s nímž měl společné pouze to, že byla použita stejná nosná raketa, která zůstala na startovací rampě v srpnu. Pokud jde o cíle letových zkoušek, krok zpět znamenal, že jedinými zkouškami bylo ověření vhodnosti rakety a letových vlastností a odolnosti kosmické lodi. Za tímto účelem byla k raketě připojena kosmická kapsle dostatečné hmotnosti a velikosti, ale bez systémů, a tudíž nefunkční, a stejně nefunkční úniková věž.

Během experimentu Little Joe vynesl 16,5 metru vysokou a 20 tun vážící konstrukci do výšky 65 kilometrů, kde na konci dvouapůlminutového letu spustilo ovládání podle plánu autodestrukci. Kusy kosmické lodi dopadly do oceánu ve vzdálenosti 115 kilometrů. Experiment byl považován za úspěšný.

Na ostrově Wallop probíhaly experimenty nepřetržitě, rakety Little Joe byly vypouštěny každý měsíc až do dneška. Dne 4. listopadu 1959 tak odstartoval Little Joe 1A, který přesně kopíroval neúspěšný let Little Joe 1. Cíle byly stejné, let byl určen k ověření vhodnosti záchranné rakety a k získání co nejvíce údajů o padákovém systému. Kapsle určená k letu byla opět nefunkční maketou, neporušená byla pouze záchranná raketa. Experimentu se zúčastnil také tisk, a to po krátké bitvě, v níž novináři bojovali o to, aby získali informace o letu z první ruky (pracovníci NASA proto předem podrobně „proškolili“ novináře, aby případné přerušení odpočítávání nebylo oznámeno jako chyba nebo selhání).

Little Joe 2 odstartoval ze svého obvyklého stanoviště na ostrově Wallop 4. prosince 1959 a oproti předchozímu pokusu se výrazně zlepšil. Přestože LJ-1A nebyl bezvýhradně úspěšný, experimentátoři přidali k experimentu Little Joe-Mercury ještě let za provozu. Byli zvědaví, jak se bude jednoduchý organismus, jako je malá měděná opička, chovat pod vlivem pohybu kosmické lodi, stavu beztíže a radiace ve velkých výškách. Později plánovali vypustit další biologický balíček: na cestu s opicí byla připravena ovesná zrna, krysí neurony, tkáňové kultury a brouci.

Start se uskutečnil za přítomnosti dvou nových kandidátů na astronauty, Alana Sheparda a Virgila Grissoma. Little Joe vynesl Mercury do výšky 30 000 metrů a startující záchranná raketa výšku ještě zvýšila a vynesla kapsli do 84 000 metrů, než volně spadla z mrtvého středu. Maximální výška byla nakonec téměř o 30 000 metrů nižší, než se plánovalo, což bylo způsobeno špatným výpočtem odporu vzduchu. Opičák Sam nakonec místo plánovaných 4 minut ve stavu beztíže strávil pouze 3 minuty. Po zhruba šesti hodinách zmítání se záchranářům podařilo malou opičku po hladkém přistání bezpečně vytáhnout z moře. Odborníci prohlásili všechny předběžné cíle za úspěšné a byli nadšeni – zejména dokonale fungujícím odpalovacím zařízením Little Joe – i když později se názory rozcházely a zejména biologové si stěžovali na nepříliš uspokojivé výsledky pokusu se zvířaty. Hlavního cíle však bylo dosaženo a ukázalo se, že záchranná raketa je dokonale uzpůsobena pro případnou nouzovou záchranu kosmické lodi s živými bytostmi – dokonce i s lidmi – na palubě.

Po cestě opičky Sam následovalo opakování ne zcela úspěšných letů Little Joe 1 a 1A s tím drobným rozdílem, že na palubě kosmické lodi byl opět „někdo“, slečna Sam, malá samička měděné opice. 21. ledna 1960 odstartovala z ostrova Wallop další raketa Little Joe, která tentokrát konečně fungovala podle očekávání. Raketa dopadla o necelých 15 kilometrů níže, než byla její plánovaná výška, a dosáhla rychlosti přes 3 200 km.

Jedinou skutečnou novinkou letu bylo záchranné cvičení, při kterém inženýři simulovali nouzovou situaci ve výšce, kde Little Joe vyhořel, a bylo nutné vypustit záchrannou raketu. Operace proběhla bez problémů, přičemž dalších 75 m

V únoru 1960 na schůzce v Los Angeles NASA rozhodla (do jisté míry na základě testů Little Joe a Big Joe) o konečné konfiguraci kosmické lodi Mercury, rakety Atlas a záchranné rakety a plánovala její realizaci v konečné konfiguraci. Konečnost – a možná i přítomnost funkčního hardwaru – byla patrná i z toho, že let nebyl zamýšlen jako start Big Joe, ale jako poslední Mercury-Atlas-1. Pro tento let proto využili tovární kosmickou kapsli č. 4 společnosti McDonnell a nainstalovali do ní další vybavení a přístroje. Vzhledem k chybějícím systémům (podpora života, pilotní sedadlo, přístrojová deska, řídicí motory atd.), které ještě nebyly nainstalovány, byla kosmická loď ve své konečné podobě spíše měřicí dílnou než funkčním kosmickým plavidlem.

Parametry, které se testují před letem

Dne 24. července byly parametry, kterých má sonda dosáhnout (5700 m

Minutu po startu byl kontakt s raketou ztracen. Vteřinu před přerušením přenosu byl prostřednictvím telemetrie přijat signál, že rozdíl tlaku mezi palivovou nádrží a nádržemi s kapalným kyslíkem náhle ustal. Protože přes mrak nebyla dostupná vizuální kontrola, nebylo možné zjistit, zda byl tento signál příčinou problémů nebo konečným důsledkem problémů, při kterých byly zničeny nádrže, ale ze signálů bylo jasné, že raketa a kosmická loď byly zničeny. Příčiny bylo obtížné odhalit, i když se záchranným týmům podařilo najít v moři havarovanou raketu a vesmírnou kapsli Mercury. Příčinu selhání se nepodařilo zjistit, ale NASA se rozhodla let zopakovat, pouze s tím, že při dalším testu naloží sondu přístroji.

Experiment Little Joe 5 se začal připravovat zhruba rok před plánovaným startem a jeho původní myšlenkou bylo vypustit první funkční vesmírnou kapsli Mercury nebo záchrannou raketu se speciálním „balíčkem“ obsahujícím středně velkého šimpanze, který by otestoval chování kosmické lodi a jejího obyvatele při maximálním Q. Zpoždění při přistání kosmického modulu, problémy s takzvaným „sešívacím prstencem“ spojujícím kosmickou loď a raketu a s oddělovací pyrotechnikou v něm zabudovanou však přípravy zdržely, a tak se Robert Gilruth rozhodl (se souhlasem inženýrů STG) vyřadit let šimpanzů z plánovaných cílů, aby se posádka mohla více soustředit na technické záležitosti. Později se objevily další problémy s instalací nádrží na helium a peroxid vodíku, což způsobilo další zpoždění. Objevily se také další problémy s hmotností létajícího hardwaru, což zvýšilo možnost nechtěného přistání v Africe.

Start byl nakonec naplánován na 8. listopadu 1960. Toho dne experiment skončil naprostým neúspěchem. Raketa odstartovala z ostrova Wallop v 10:18 místního času (15:18 UTC) a byla zničena po pouhých 16 sekundách letu. Záchranná raketa pak byla odpálena s předstihem, zatímco nosná raketa ještě urychlovala kosmickou loď, ale všechny komponenty zůstaly ve spojeném stavu, vychýlily se z kurzu a zřítily se do moře. Kapsle vystoupala do výšky pouhých 16,2 km a zřítila se do moře ve vzdálenosti 20,9 km od startovací rampy, tedy daleko od cílové vzdálenosti. Záchranné týmy později vyzvedly z moře část trosek pro další analýzu.

V druhé polovině roku 1960 se v NASA objevila myšlenka – částečně z obavy, aby je Sověti nepředběhli, a částečně kvůli úspoře nákladů – rozdělit experimenty a kromě orbitálního letu s raketou Atlas provést tzv. kosmický skok (balistický orbitální let) s raketou nižšího výkonu, který by byl kosmickým letem pouze v tom smyslu, že by překročil Kármánovu linii. Byla vybrána raketa Redstone a na jejím vrcholu byla postavena kosmická loď Mercury, která měla vyzkoušet skok do vesmíru.

K otestování nového letového profilu plánovali konstruktéři let kosmické kapsle Mercury (tovární vzorek číslo 2) s nosnou raketou Redstone (označenou MR-1) a únikovou věží v plné velikosti. V plánu bylo použít tuto kombinaci zařízení k otestování automatického naváděcího a přistávacího systému kosmické lodi, jakož i pozemní startovací, záchranné a sledovací infrastruktury. Kromě toho chtěli také otestovat fungování systému detekce přerušení letu (systém byl nakonfigurován tak, aby detekoval a hlásil situaci přerušení letu řídicímu systému, ale sám přerušení letu nespustil).

Start byl původně naplánován na 7. listopadu 1960, ale byla zjištěna závada v systému helia (tlak nečekaně klesl na čtvrtinu normální hodnoty), takže start musel být odložen, sonda a tepelný štít demontovány z Redstonu, závada odstraněna (výměnou nádrží a přepojením) a sestava znovu sestavena. Nový start byl naplánován na 21. listopadu 1960. Poprvé bylo k řízení letu použito řídicí středisko Mercury.

Start proběhl v 9:00 místního času (14:00 UTC) ze startovací rampy LC-5. Překvapení dispečeři viděli periskopem nového řídicího střediska, že raketa zařvala, pak náhle řev ustal, raketa sebou trhla, pak se usadila na ocasní ploše a na startovací rampě zavládlo ticho. Ihned poté záchranná raketa odstartuje a odlétá, ale vesmírné pouzdro zůstává na vrcholu rakety. Tři sekundy po odletu únikové rakety se rozvine padák kapsle, který ji z poloviny zakryje. Situace se stala poměrně nebezpečnou kvůli poruše systému: plně naložená raketa stála na startovací rampě bez jakéhokoli zajištění, spoléhala se pouze na gravitaci a padák visel přes bok celé sestavy, takže hrozilo, že ji malý poryv větru převrhne.

Selhání se nakonec zapsalo do zpráv jako „čtyřpalcový let“ (jiní událost shrnuli jako „vystřelili jsme jen záchrannou raketu“). Nejprve velení zvolilo z několika možností vyčkat, až se vybijí baterie potřebné k napájení systémů rakety, aby se mohl pomalu vyvařit kapalný kyslík a k výbušné raketě se mohlo přiblížit. Brzy zahájené odstraňování problémů odhalilo příčinu problému: během startu byly od rakety v různém pořadí odpojeny různé konektory kabelů a nesprávný kabel (kratší kabel z jiného typu Redstonu) byl z rakety vytažen v nesprávném pořadí, takže motor to detekoval jako příkaz k vypnutí a zastavil proces startu mnohem dříve, než byl dokončen. Po zjištění závady bylo rozhodnuto test zopakovat.

Necelý měsíc po neúspěšném pokusu byla NASA připravena uskutečnit další skok do vesmíru. Let Mercury-Redstone-1A byl úplným opakováním neúspěšného pokusu z 19. listopadu. Kosmická loď byla stejná (tovární číslo 2) jako ta, která byla demontována z MR-1, a k montáži byla použita raketa MRLV-3. Účel letu zůstal stejný: ověřit funkčnost automatického naváděcího a přistávacího systému a systému pro přerušení letu s využitím funkční kosmické kapsle, rakety a únikové věže.

Start se uskutečnil 19. prosince 1960, kdy raketa Redstone odstartovala ze startovací rampy LC-5 na mysu Canaveral v 11:15 (16:15 UTC). Motor pracoval 143 sekund a sonda nakonec vystoupala do výšky 210 kilometrů a přistála v Atlantickém oceánu 378 kilometrů od místa startu. Maximální rychlost na konci letu byla 7900 km.

Po úspěšné misi Mercury-Redstone-1A NASA okamžitě přešla k raketovým letům Redstone, protože nabízela nejrychlejší způsob, jak Spojené státy předběhnout Sověty. Dalším krokem bylo uskutečnit plnohodnotný skok do vesmíru s plně vybavenou kosmickou lodí, ale nejprve s opicí na palubě, jakousi generálku před letem s člověkem, aby bylo možné studovat účinky na živé organismy. Podle toho byly definovány cíle Mercury-Redstone-2. Místo opic rhesus, které byly použity již při pokusech s Malým Joem, byl však pro let vybrán šimpanz, primát s tělesnou stavbou podobnější člověku. Na Hollomanově letecké základně již byla založena kolonie 40 opic pro experimenty a jedna z nich byla vybrána pro let. Vybraná opice se narodila v Kamerunu v roce 1956 a do Ameriky byla převezena v roce 1959, přičemž pro účely experimentu bylo původní číslo Chang („inventární číslo“ změněno z 65 na Ham. Ham neměl původní anglický význam „ham“, ale jednalo se o zkratku složenou z iniciál Hollomanova leteckého a kosmického zdravotnického střediska, které experiment provádělo. Oproti předchozímu letu bylo pro Hama nové to, že kromě měření životně důležitých funkcí bylo třeba navrhnout testy, které by testovaly reakci organismu na stav beztíže a účinky kosmického letu. Nejdůležitějším z těchto testů bylo vystavit zvíře různým zvukovým a zvukotvorným vlivům.

Dvacet veterinářů a ošetřovatelů, z nichž šest nejlepších bylo vybráno na základně Holloman, bylo 2. ledna 1961 převezeno na mys Canaveral, kde jim bylo přiděleno samostatné oddělení. Na novém místě nejprve začalo období aklimatizace, kdy byly opice přemístěny z nadmořské výšky kolem 1500 m n. m. na úroveň moře, takže se naměřené hodnoty zdravotního stavu opic z objektivních důvodů změnily. Zvířata byla poté rozdělena do dvou oddělených skupin, jejichž členové se nesměli dostat do kontaktu, čímž se předešlo možnému infekčnímu onemocnění, které by se rozšířilo mezi všechny kandidáty najednou. V období před startem šimpanzi denně procvičovali úkoly, které se naučili na Hollomanu, jen tentokrát byly světelné a zvukové signály a reakční ramena zabudovány do makety kabiny Mercury v životní velikosti, aby si zvířata mohla zvyknout na nové „pracovní prostředí“.Den před startem člen skupiny pro kosmické úkoly a veterinář z hollomanského týmu prohlédli zvířata a vybrali nejvhodnějšího kandidáta, Hama. Šimpanzovi, který byl k letu přidělen, byla přidělena také záloha, samice jménem Minnie. U dvou vybraných exemplářů byl proces startu zahájen 19 hodin před plánovaným startem, kdy byli vybaveni biosenzory pro měření životních funkcí a krmeni dietní stravou. Sedm a půl hodiny před startem proběhla závěrečná lékařská prohlídka. Čtyři hodiny před startem byla obě zvířata umístěna do přetlakových sedaček speciálně navržených pro tento let a dopravena na startovací rampu.

Start Mercury-Redstone-2 se uskutečnil 31. ledna 1961 v 11:55 (16:55 UTC) po řadě odkladů startu způsobených problémy (zaseknutí výtahu na startovací rampě, zbytečně mnoho lidí v prostředí startovací rampy, jeden systém se usazoval o 20 minut déle a zasekl se kryt jednoho z konektorů rakety). Šimpanzí cesta nebyla zdaleka bezproblémová. Minutu po startu zjistily telemetrické údaje odchylku trajektorie o 1 stupeň, která se dále zvětšovala. Zrychlení trvalo 137 sekund a poté se automatický motor rakety podle programu vypnul. Záchranná raketa detekovala vypnutí motoru jako poruchu, ale místo aby se odpojila, nastartovala a pokračovala ve vynášení modulu. Selhání únikové rakety způsobilo překročení plánované rychlosti 7081 km.

Navzdory obtížím odvedla opice skvělou práci. Stejně jako při cvičení na zemi musel tahat za páčky na různých pokynech a z 50 pokusů se netrefil pouze dvakrát (opět byl potrestán malým elektrickým šokem). Při přistání se při kontrole ukázal ještě jeden problém. K poruše došlo během oddělování raket a falešného startu záchranné rakety, kdy se předčasně oddělily brzdicí rakety používané pro konečné nastavení dráhy při přistání (které byly svázány do „balíčku“ a připevněny ke dnu kabiny pro snadné odpojení na konci brzdění). Proto se brzdný manévr neuskutečnil na vrcholu trajektorie. Poté se modul vrátil do atmosféry a v důsledku několikanásobných změn trajektorie byl Ham při maximálním zpomalení vystaven přetížení 14,7 G. Problémy neopustily kosmickou loď při sestupu. Ham se po 16 minutách a 39 sekundách letu zřítil do Atlantického oceánu 679 kilometrů od místa startu a 90 kilometrů od nejbližší čekající lodi, torpédoborce USS Ellison. Během přistání došlo k poškození kabiny, utržení tepelného štítu a k úniku vody, takže do kabiny začala natékat voda a hrozilo její potopení. Pátrací a záchranné letadlo P2V, které bylo vysláno, aby monitorovalo přistání a lokalizovalo polohu kabiny ve vodě, zjistilo, že kabina Mercury je 27 minut po přistání převrácená ve vodě. Velení poté nařídilo námořnictvu, aby objednalo vrtulníky pro včasnou záchranu, protože vytažení člunu by trvalo nejméně 2 hodiny. Nejbližší vrtulníková loď USS Donner vyslala pátrací a záchranný vrtulník, který nakonec potopené pouzdro vyzvedl. Piloti odhadují, že v době, kdy byla kabina vyproštěna, se v ní nahromadilo asi 360 litrů vody. Kromě poškození stěny kabiny se voda do kabiny dostala také ventilem (stejným ventilem, kterým v počáteční fázi letu unikal vzduch a který zůstal otevřený). Po vytažení vrtulník přepravil kabinu na USS Donner a dveře byly otevřeny na palubě. Námořní pěchota našla Hama připoutaného na sedadle, živého a zdravého. Zvíře, které bylo v dobré kondici, dostalo z kuchyně jablko a pomeranč, které s chutí snědlo.

Hamova mise nebyla jednoznačně úspěšná, takže bylo nutné provést změny na raketě a otestovat její funkčnost při dalším zkušebním letu před pilotovaným letem do vesmíru.

Mezitím se pokročilo i v druhé části experimentu, v orbitálních letech. Klíčem k úspěchu bylo, aby raketa Atlas byla způsobilá pro program Mercury, který se s Mercury-Atlasem-1 hrubě nepovedl. Během vyšetřování nehody se podezření soustředilo na konstrukci rakety jako na možný zdroj poruchy. Atlas byla tzv. kerosinovo-kyslíková raketa (tj. používající jako palivo kerosin RP-1 a jako okysličovadlo zkapalněný kyslík), která poprvé úspěšně odstartovala 17. prosince 1957 jako vojenská balistická raketa. Filozofie návrhu konstrukce byla zcela unikátní, konstruktéři použili takzvanou metodu „plynového balónu“: nádrže kosmické lodi byly vyrobeny z nerezové oceli tenčí než papír a byly plněny při jejich vyprazdňování plynným heliem pod tlakem 170-413 kPA, které zajišťovalo strukturální pevnost celé rakety. Podle testerů raketa explodovala nebo se rozpadla kvůli nedostatečné strukturální pevnosti, takže další raketa Atlas dostala jako výztuhu ocelový pás (v astronautickém slangu známý jako spojovací brzda nebo pás), který měl kompenzovat strukturální slabost „tenkostěnné“ verze. Popruh byl nejprve testován v laboratoři a aerodynamickém tunelu a shledán vhodným, ale mezi Space Task Group, letectvem a společností Convair se dlouho diskutovalo o tom, zda je to vhodné řešení. Nakonec většinový názor STG a Convair doporučil Jamesi Webbovi, novému šéfovi NASA, aby let povolil (Webb jako několikadenní vedoucí pracovník riskoval, že půjde proti letectvu, které mělo s provozem rakety větší zkušenosti a bylo proti experimentu, a že na sebe a NASA přenese všechny důsledky neúspěchu).

Konstruktéři však kupodivu neurčili orbitální test, ale pouze suborbitální, jako preventivní opatření, raketa měla v podstatě jen urychlit kapsli Mercury k automatickému skoku do vesmíru. Webbovo rozhodnutí bylo přijato a raketa, raketa s posádkou a záchranná raketa byly rychle sestaveny a připraveny ke startu. Dne 21. února 1961 v 9:28 (14:28 UTC) byla sonda pod dohledem řídících z místního řídicího střediska bez problémů vypuštěna. Několik lidí se při startu sotva odvážilo dýchat a bylo slyšet úlevné povzdechy, když po jedné minutě letu raketa a kosmická loď překročily zónu maximálního Q a pokračovaly v urychlování podle plánu. Telemetrie postupně indikovala vypnutí nosné rakety, oddělení kosmické lodi od rakety, oddělení od únikové věže, převrácení kosmické lodi na brzdicí zážeh, brzdicí manévr a nakonec oddělení brzdicího balíku. Rádiové spojení bylo v tomto okamžiku kvůli vzdálenosti ztraceno, ale brzy odlétající USS Greene ohlásil, že zachycuje signály z vracejícího se modulu a rakety a že vizuálně sleduje návrat do atmosféry. V přistávací oblasti (elipsa o průměru 20 × 40 mil s chybami) čekala na přílet kosmické lodi USS Donner. Torpédoborec spatřil kosmickou loď a vyslané záchranné vrtulníky vyzvedly Mercuryho na palubu během 24 minut. Pokus byl naprosto úspěšný.

Inženýři považovali za nezbytné otestovat chování systému kosmické lodi v oblasti maximálního dynamického tlaku (max Q) a očekávali, že v této oblasti dosáhnou pokroku opakováním neúspěšného letu Little Joe 5 (přestože již byla k dispozici data z testů Mercury-Atlas). Proto bylo cílem opakování LJ-5, zejména s ohledem na skutečnost, že se při pokusu vlevo nepodařilo jasně určit příčinu selhání.

Dne 18. března 1961 v 11:49 (16:49 UTC) odstartovala z ostrova Wallop raketa Little Joe 5, ale tentokrát vše nefungovalo správně. Pouhých 20 sekund po startu a 14 sekund před vypršením časového limitu se opět aktivovala úniková raketa, kosmická loď se oddělila od rakety, téměř do ní narazila a poté se na padáku snesla do oceánu. Kapsle nakonec přistála 28 kilometrů od určeného místa přistání s lehce poškozeným padákem. Podle analýzy provedené po letu působil dynamický tlak (odpor) na konstrukci kosmické lodi takovou deformační silou, že kroucení trupu lodi tam a zpět nakonec poškodilo elektroniku, která vydala falešný povel k přerušení letu. Experiment byl opět neúspěšný, nebo alespoň částečně úspěšný.

Start také poskytl pozemní posádce příležitost procvičit se v reálných podmínkách, s nimiž se později setká při startu kosmických lodí s lidskou posádkou. V den startu bylo 300 metrů od místa startu zaparkováno obrněné vozidlo M113, v němž posádka – včetně „velitele ohně“, který na start dohlížel – zaujala svá místa a čekala, až letoun s kostmi vykoná svou práci v hluku startu. Další vozidlo – prázdný nákladní automobil potažený azbestem – bylo zaparkováno 20 metrů od deflektoru proudu plynu rakety a simulovalo polohu mobilní únikové věže. Během příprav na start se vyskytl drobný problém, kdy teplota paliva stoupla téměř k bodu varu a z rakety vytekla kapalina. Proces doplňování paliva byl řízen počítačem, který musel být pro vyřešení problému upraven.

Dne 24. března 1961 ve 12:30 místního času (17:30 UTC) byla raketa vypuštěna. Raketa odstartovala podle plánu, i když rychlost na konci zážehu byla 26,7 m.

Po prvním úspěšném testu rakety Atlas byly zahájeny přípravy na další test. Nyní je již jisté, že pro tento test bude použita vylepšená sériová raketa D-100 s kabinou Mercury č. 8. Zlepšení spočívalo v nahrazení boční stěny rakety silnějším materiálem, který sliboval větší strukturální stabilitu, aby se Mercury-Atlas-1 z tohoto důvodu nezřítil. Původní plán počítal s tím, že Atlas vynese kapsli Mercury na dlouhou balistickou trajektorii nad Atlantik (2 000-2 500 km místo 400-500 km při skoku Mercury-Redstone), ale po Gagarinově letu byl letový plán zcela přepracován a nyní se plánoval jednootáčkový orbitální let. Kromě toho byla robotická kosmická loď vybavena „robotem“, který kromě toho, že přijímal různé přístroje, dokázal pomocí speciálního systému čerpadel napodobovat dýchání a měřit tak zatížení během letu, čímž testoval systém podpory života. Podle plánu B, pokud by raketa Atlas nedosáhla požadované rychlosti, mohl být let přerušen kdekoli nad Atlantikem a přeměněn na misi, která by se alespoň přiblížila původně plánovanému suborbitálnímu letu.

Mercury-Atlas-3 odstartovala 25. dubna 1961 v 11:15 místního času (15:15 UTC) bez větších zpoždění, ale kvůli poruše řídicího systému – sonda letěla přímo vzhůru a nezachytila se na své dráze – musela být ve 43. sekundě letu sebedestruována. Jedinou funkční jednotkou byla úniková raketa, která automaticky oddělila Merkur před explozí Atlasu, aby mohl později sestoupit do oceánu. Část trosek Atlasu, včetně jeho naváděcího systému, byla nalezena o dva měsíce později na místě havárie, hluboko zapuštěná do bahna, což umožnilo zjistit příčinu selhání.

Na ostrově Wallop probíhaly přípravy na sedmý start Little Joe, protože bylo považováno za naprosto nezbytné provést neúspěšné testy LJ-5 a LJ-5A. K tomuto účelu využili kabinu Mercury číslo 14, která byla tentokrát vybavena ještě větším množstvím přístrojů. Podle původního plánu měla raketa vystoupat po strmé trajektorii až do výšky 15 000 m, kde by se mohla oddělit od kosmické lodi, úniková věž by se mohla odpojit a padák by se mohl vysunout z pouzdra padáku a zahájit přistání. Maximální síla Q přibližně 5000 kg

Dne 28. dubna 1961 v 9:03 (14:03 UTC) se uskutečnil start. Pozorovatelé si okamžitě všimli, že jeden z motorů Castoru nenastartoval, takže bylo zřejmé, že trajektorie letu bude mnohem nižší. Nakonec raketa vynesla sondu do výšky pouhých 4500 metrů, zatímco síla zjištěná při maximálním Q byla téměř dvojnásobná. K plánovanému přerušení letu došlo ve 33. sekundě. Kosmická loď nakonec přistála 3,5 kilometru od místa přistání a záchranný vrtulník ji bez problémů vyzvedl. Vzhledem ke konstrukci, která unese dvojnásobné zatížení, byl experiment prohlášen za úspěšný, přestože trajektorie byla zcela mimo cíl.

Neúspěch Mercury-Atlas-3 zcela přepsal plány pro další let. Původní plány počítaly s opakováním předchozího skoku do vesmíru s opicí na palubě, ale později byly změněny na robotického astronauta nahrazujícího opici a na let se třemi oběhy Země, který měla NASA uskutečnit v dubnu 1961. Poté byl kvůli selhání MA-3 a následně řadě zpoždění při výrobě Atlasu experiment odložen a plán letu změněn. Kromě toho padlo neobvyklé rozhodnutí použít pro let kabinu Mercury číslo 9: kabina číslo 8 z MA-3, která spadla do moře, byla vylovena z moře, byly provedeny nezbytné opravy a výměny a byla postavena na vrchol rakety Atlas. Následně byly ve výrobním závodě nalezeny vadné tovární tranzistory a vzniklo podezření, že mohly být použity v Atlasu a dokonce i v kosmické lodi, takže již smontovaná sestava byla vrácena do hangáru a znovu rozebrána. NASA pak nařídila co nejdůkladnější kontrolu, protože USA si těžko mohly dovolit zpoždění v kosmickém závodě – zejména po úspěších Gagarina a Tjitova – a už vůbec ne selhání. Termín startu také na dlouhou dobu odložily inspekce, zatímco nastala sezóna hurikánů, a přípravy musely být kvůli hurikánům dvakrát zastaveny.

Nové plány počítaly s tím, že Mercury-Atlas-4 poletí na oběžné dráze, nikoli suborbitální, ale orbitální, pouze s jedním oběhem kolem Země. Během této doby bylo možné sledovat chování rakety a kosmické lodi po celou dobu startu (a rakety ještě tři dny, než se přirozeným zpomalením vrátila do atmosféry). V podstatě vše (zrychlení, oddělení rakety, brzdění, návrat do atmosféry) bylo velmi podobné skokům do vesmíru, ale ve větším měřítku, s větším zatížením konstrukce, vyšším tepelným štítem a větší plochou, kterou měly pokrýt pátrací a záchranné týmy nasazené na moři.

Konečně 13. září 1961 odstartovala čtvrtá sonda Mercury-Atlas a úspěšně obletěla Zemi. Největší otázkou po startu bylo, zda strukturální výztuž, kterou poskytuje zesílená boční stěna, bude pro raketu dostatečná. Přestože přístroje naměřily v prvních sekundách silné vibrace, raketa tuto zátěž i následné maximální dynamické vibrace (maximální vibrační zatížení, tzv. max Q, které se mění v závislosti na hustotě a rychlosti vzduchu) dobře snášela. Sonda nesplnila nebo překročila některé parametry letu a nakonec se usadila na trochu jiné, ale uspokojivé oběžné dráze kolem Země. Během oběhu byla pozorována jediná anomálie v systému zásobování kyslíkem, v němž pak došel plyn potřebný k udržení astronauta (zřejmě kvůli drobnému úniku v nepřítomnosti uživatele) mnohem rychleji, než bylo plánováno. Ostatní systémy fungovaly uspokojivě. Na konci jediného obletu v oblasti Havajských ostrovů řídicí systém zpomalil kosmickou loď pomocí zpomalovacích raket a modul zahájil návrat do atmosféry. Po 1 hodině 49 minutách a 20 sekundách letu přistál 176 kilometrů od Bermud, kde jej na palubu vzal torpédoborec USS Decatur. Let byl úspěšný a následná analýza vyhodnotila všechny operace jako uspokojivé.

Mercury-Scout-1 byl samostatný experiment NASA, který neměl za cíl posoudit možnosti a vhodnost hardwaru pro Mercury, ale otestovat pozemní radiovou sledovací síť pro pozdější lety. V době programu Mercury ještě neexistovaly geostacionární komunikační družice, takže rádiové spojení s kosmickými loděmi na oběžné dráze Země zajišťovaly pozemní radiostanice a lodě hlídkující na moři podél předpokládané dráhy pozdější pilotované kosmické lodi. Princip spočíval v tom, že když se kosmická loď přiblížila do vzdálenosti několika set kilometrů od přijímací stanice, bylo navázáno spojení pomocí krátkovlnných (RH), ultrakrátkovlnných (URH) nebo ultra vysokých (UHF) rádiových pásem a radarových signálů v pásmu C a S. Mimo dosah pozemních přijímacích stanic letěla sonda bez kontaktu se zemí. Samotné stanice byly spojeny s řídicím střediskem NASA pozemními a podmořskými kabely a dlouhovlnnými rádiovými spoji.

V plánu bylo použít upravenou raketu Scout k vypuštění miniaturní komunikační družice, která by simulovala kosmickou loď Mercury. Družice MS-1 o hmotnosti 67,5 kg měla tvar čtvercové krabice, která obsahovala dva řídicí přijímače, dva miniaturní polohové majáky, dva telemetrické majáky, radarové odpovídače a antény v pásmu S a C; přístroje byly napájeny baterií s kapacitou 1500 wattů. První pokus o start Mercury-Scout-1 se uskutečnil 31. října 1961, ale motor rakety se nepodařilo nastartovat. Posádka zkontrolovala zapojení zapalování a naplánovala nový start na další den. Dne 1. listopadu 1961 v 10:32 UTC (15:32) byla zkušební raketa vypuštěna, ale ve 28. sekundě letu se začal rozpadat první stupeň rakety a ve 43. sekundě řízení vydalo povel k autodestrukci. Příčinou poruchy byla neodbornost technika, který namontoval jeden z kabelových svazků řídicího systému obráceně. NASA později testy Mercury-Scout zrušila, protože jiné experimentální lety již byly úspěšné, neboť se jim podařilo obletět Zemi a otestovat sledovací systém.

Vzhledem k nespolehlivosti rakety Atlas – a navzdory časovému zpoždění – se vedení NASA rozhodlo, že před startem kosmické lodi s astronautem na palubě bude postupovat podle stejného harmonogramu jako při skocích do vesmíru a nejprve vyzkouší let šimpanze. Za tímto účelem připravili k letu raketu Atlas (Atlas 93-D) a kosmickou loď Mercury (č. 9) a vyslali na mys Canaveral tým pěti opic a jejich trenérů, veterinářů, z letecké základny Holloman. Opice prošly takzvaným čtyřproblémovým cyklem, který simuloval práci ve vesmíru a který později musely provést během kosmického letu. V něm musely opice v reakci na různé světelné signály zatáhnout levou nebo pravou tlapou za dvě páčky, přičemž při špatné reakci dostaly slabý elektrický šok. Poté bylo třeba po rozsvícení zeleného světla zatáhnout za páku s dvacetivteřinovým zpožděním, načež opice dostala vodu (v případě špatného načasování se nejednalo o šok, ale muselo se opakovat, dokud nebylo načasování správné). Za třetí bylo třeba přesně padesátkrát zatáhnout za páku, načež opice dostala kousek banánu. Nakonec ve čtvrtém testu na displeji blikaly trojúhelníky, čtverce a kruhy (tři za sebou, dva stejné a jeden jiný) a subjekt měl vybrat symbol, který se do řady nevešel, přičemž za chybu byl samozřejmě opět potrestán elektrickým šokem. Ze skupiny pěti opic nakonec lékaři vybrali šimpanzího samce Enosa (Enos znamená v hebrejštině a řečtině „člověk“, předtím byl šimpanz znám pouze pod svým registračním číslem 81).

Mercury-Atlas-5 odstartovala 29. listopadu 1961 a normálně obíhala kolem Země, pouze s drobnými chybami senzorů, které let výrazně neovlivnily. Enos pokračoval ve cvičeních tak, jak byl vycvičen pro výše uvedené čtyři problémové cykly. Na druhé oběžné dráze se však objevila řada problémů. Největší potíž byla v tom, že opice začala dostávat rány elektrickým proudem, i když odpověděla správně, takže test začal poskytovat falešné výsledky, a když opice ve vzteku strhla senzory měřící životní funkce, sběr lékařských dat se zastavil. Závažnějším problémem však byla porucha jedné z řídicích trysek. Kus kovového úlomku v palivovém potrubí způsobil poruchu trysky, která způsobila odchylku prostorové polohy kosmické lodi od správné. Automatický systém to čas od času korigoval jinými tryskami, což však vedlo k vyšší spotřebě paliva, než se očekávalo. Hrozilo, že na konci plánovaného třetího oběhu dojde pohonná hmota, která poháněla trysky, a kosmická loď nebude moci být správně umístěna pro brzdění, a tudíž nebude moci být vynesena z oběžné dráhy podle plánu. Ředitel letu Chris Kraft proto na konci druhého obletu rozhodl o zkrácení letu a o přistání Enosu. Přistání bylo naprosto úspěšné a Mercury po dvou obletech a 3 hodinách 20 minutách a 59 sekundách letu přistál v Atlantickém oceánu u ostrova Bermudy. Po letu byl let vyhodnocen jako úspěšný a otevřel cestu k orbitálnímu letu člověka.

Přečtěte si také, zivotopisy – Kleisthenés

Lidské lety

Po přípravných bezpilotních letech se Mercury-Redstone-3 stala prvním pokusem NASA o vypuštění amerického astronauta do vesmíru. Program se již dříve rozšířil o orbitální a suborbitální skoky do vesmíru na základě zpráv o pokročilých a úspěšných kosmických experimentech Sovětů a první let s člověkem v kosmické lodi byl plánován jako skok do vesmíru. Američané měli ambice, aby se prvním člověkem ve vesmíru stal americký astronaut, ale sovětští inženýři předstihli NASA a 12. dubna 1961 vypustili Vostok-1 s Jurijem Gagarinem na palubě, a Spojené státy tak tuto kapitolu vesmírných závodů prohrály. Sovětský let jen zvýšil tlak na NASA a John F. Kennedy vyzval USA, aby v reakci na něj co nejdříve vyslaly do vesmíru raketoplán.

Na základě zvláštního výběrového řízení – vedoucí výběru posádky v NASA Robert Gilruth nechal hlasovat samotné kandidáty na astronauty o tom, koho považují za nejvhodnějšího pro historický let – byl pro tento let nominován Alan Shepard.

Let se uskutečnil 5. května 1961. Shepardova mise trvala asi 15 minut, během nichž musel překonat takzvanou Carminovu linii, teoretickou hranici vesmíru ve výšce 100 kilometrů, a zároveň monitorovat systémy kosmické lodi a podávat zprávy o jejích provozních parametrech. Musel také sledovat reakce vlastního těla, aby dokázal, že let nebude pro lidské tělo neúnosnou zátěží. Podle letového plánu byl start naplánován na 7:00, ale kvůli opakovanému zpoždění startu byl o několik hodin odložen. Jedná se o jednu z nejpodivnějších konstrukčních chyb v historii kosmických letů. Během příprav na start, které se nakonec protáhly téměř o tři hodiny, se astronautovi chtělo močit, což v řídicí místnosti vyvolalo dlouhou diskusi o tom, jak se s tím vypořádat (protože ve skafandru nebyl navržen žádný systém na sběr moči). Nakonec kontrola „povolila“ astronautovi močit jako nejmenší zlo.

Konečně z mysu Canaveral LC-5 úspěšně odstartovala kosmická loď s rádiovým volacím znakem Freedom 7. Raketa Redstone vynesla kosmickou loď Mercury na parabolickou oběžnou dráhu s maximální výškou 187 kilometrů a Shepard se tak stal prvním Američanem, který vystoupil do vesmíru. Let trval 14 minut a 49,41 sekundy, přičemž Shepard podával zprávy o provozních vlastnostech sondy a pozoroval zemský povrch. Jediná drobná závada se vyskytla při přistání: raketový svazek používaný k brzdění se sice správně oddělil, ale kontrolka v kabině signalizovala opak. Sonda úspěšně přistála v Atlantickém oceánu severovýchodně od Baham a byla vzata na palubu letadlové lodi USS Lake Champlain.

Po úspěchu letu měl prezident John F. Kennedy správný výchozí bod pro rozšíření amerického vesmírného programu a vyhlásil program Apollo, což učinil o 20 dní později před americkým Kongresem. Alan Shepard byl za své zásluhy vyznamenán prezidentem NASA medailí Za zásluhy a média z něj učinila národního hrdinu.

Mercury-Redstone-4 se stal druhým kosmickým letem NASA, při kterém byl do vesmíru vyslán člověk. Hlavním cílem letu bylo zopakovat cestu Alana Sheparda za šest týdnů a prokázat jeho jistou schopnost. Kosmická loď byla upravena mnoha způsoby, z nichž dva nejdůležitější spočívaly v instalaci demontovatelných dveří kabiny a velkého okna. Dveře by mohly urychlit záchrannou akci a zároveň by byly lehčí než alternativa (složitější zamykací mechanismus) a okno bylo jak změnou filozofie designu, tak praktickým pozorovacím bodem. Dříve byl astronaut vnímán inženýry spíše jako pasažér než jako řidič kosmické lodi, přičemž se příliš nestaral o svůj výhled, ale asertivní jednání astronautů toto vnímání změnilo.

K letu byl přidělen astronaut Virgil „Gus“ Grissom (jeho náhradníkem byl John Glenn). Let měl odstartovat 18. července 1961, ale start musel být kvůli nepříznivým povětrnostním podmínkám odložen na následující den a o den později kvůli stejně špatným podmínkám o další dva dny. Konečně 21. července 1961 nastaly podmínky pro start Grissoma v 7:20:36 místního času (12:20:36 UTC). Volací znak kosmické lodi byl Liberty Bell 7. Fáze urychlování trvala 142 sekund, což je doba, kterou raketa Redstone potřebovala k urychlení kosmické lodi, která byla ve vzdálenosti 2 km.

Grissomovy úkoly začaly po zastavení pohonu, ve fázi beztíže. Nejprve musel provést ruční testy ovládání kosmické lodi, kývání, pohyb ventilátoru a otáčení kolem osy (to poslední nebylo provedeno kvůli nedostatku času), následovalo několikaminutové pozorování zemského povrchu. Astronaut strávil v beztíži asi 5 minut a dosáhl maximální výšky 190 kilometrů. Poté byl zahájen brzdicí manévr, který navedl kapsli k určenému místu přistání. Sonda prolétla atmosférou bez zvláštních problémů, ve výšce 6300 metrů se rozvinul odhozový padák a ve výšce 3700 metrů se rozvinul hlavní padák a Liberty Bell 7 hladce přistál v Atlantickém oceánu severovýchodně od Baham. Po přistání se Grissom začal připravovat na vytažení záchranným vrtulníkem, ale pak se nečekaně rozbily nově vyvinuté skládací dveře kabiny a do kabiny začala vnikat voda, která se začala potápět. Astronaut byl evakuován z kapsle a jeden z přilétajících vrtulníků začal vynášet kapsli i s Grissomem ven. Vrtulník, který kapsli vyzdvihl, měl nejprve problém s tlakem oleje, poté hmotnost zaplavené kapsle neunesl vrtulník, který musel uvolnit Liberty Bell 7, který se během několika okamžiků potopil. Grissom se také dostal do potíží, protože krční část skafandru netěsnila dostatečně pevně, aby astronauta udržela na hladině, a lopatky rotorů dvou vrtulníků, které se nad ním vznášely, bičovaly vodu kolem něj natolik, že byl opakovaně ponořen a málem se utopil. Nakonec se ho podařilo zachránit, ale potopená kabina s sebou vzala i cenné údaje zaznamenané v letových zapisovačích. Jednou z nejdůležitějších otázek bylo zjistit, proč dveře explodovaly a zda by toto řešení mohlo být bezpečně použito při dalších výpravách, ale kabina i dveře se potopily do hloubky 4500 metrů a bylo možné se spolehnout pouze na Grissomovu výpověď, který tvrdil, že dveře byly aktivovány náhodou bez jeho účasti. Astronautovo tvrzení bylo zpochybňováno, zejména s ohledem na skutečnost, že zkušební exemplář dveří kabiny nevyvolal náhodný výbuch, který výrazně překročil provozní parametry, ale Grissom trval na tom, že dveře nefungovaly správně, a tato verze byla nakonec přijata jako oficiální.

Kabina ležela na dně oceánu 38 let v hloubce přibližně 4 500 metrů, když ji společnost Oceaneering pod vedením Curta Newporta nejprve hledala a poté vynesla na hladinu pomocí robotických hlubinných ponorek v rámci expedice sponzorované televizní stanicí Discovery Channel. Tři předchozí pokusy společnosti Oceaneering o nalezení kabiny pomocí technologie vyvinuté k vyzvednutí trosek raketoplánu Challenger a údajů NASA v letech 1987, 1992 a 1993 selhaly. Newport později přesvědčil televizní společnost Discovery Channel, aby financovala samostatnou expedici zaměřenou výhradně na hledání a vyzvednutí kosmické lodi, a expedice, která se vydala na moře v druhé polovině dubna 1999, objevila relativně neporušený „vrak“ 1. května 1999 a 20. července 1999 (v den 30. výročí přistání na Měsíci) jej vynesla na povrch. Kapsle byla převezena do Kansaského kosmického a vesmírného centra, kde byla vystavena.

Mercury-Atlas-6 byl třetím letem člověka do vesmíru v rámci programu a prvním letem Spojených států, při kterém se na oběžnou dráhu dostala lidská kosmická loď. Tento let se také zařadil na třetí místo v historii orbitálních letů, před ním se uskutečnily pouze lety Jurije Gagarina a Germana Tjitova. Pro americkou veřejnost bylo i toto třetí místo neúspěchem, protože se jí nepodařilo „dohnat“ Gagarinovo další prvenství ve vesmírném závodě a Tyitovův jednodenní let na 17 oběžných drahách velkolepě ukázal, jak velký je americký odstup. Jedinou nadějí, která zůstávala v očích veřejnosti, byla slabá naděje na orbitální let v roce 1961, ale tato naděje byla zmařena, protože přípravy na orbitální let se stále posouvaly. Klíč k letu, zbrusu nová raketa Atlas, která jako jediná v USA dokázala urychlit 1,5-2 tuny těžký objekt na první kosmickou rychlost, byl velmi nespolehlivý a zkušební lety provázela řada poruch, kvůli nimž NASA nemohla povolit první živý experiment s lidmi. Při sérii zkušebních letů Mercury-Atlas-1 explodovala v 58. sekundě letu, pravděpodobně kvůli strukturální slabině rakety, a Mercury-Atlas-2 tento neúspěch napravila úspěšným letem. Následně při letu Mercury-Atlas-3 opět selhala konstrukčně zesílená raketa Atlas, která musela být kvůli poruše naváděcího systému odpálena na dálku. Mercury-Atlas-4 měl větší štěstí a s robotickou sondou na palubě dokončil oblet kolem Země.

NASA rozhodla, že kvůli nízké spolehlivosti musí být do programu zařazen ještě jeden zkušební let, než bude na palubu připuštěn člověk: opice na palubě, která bude později simulovat let člověka. Po vzoru Mercury-Redstone-2, kdy šimpanz Ham létal a řešil úkoly, byl šimpanzí samec jménem Enos vycvičen k poměrně složitému úkolu a 29. listopadu 1961 vypuštěn na Mercury-Atlas-5. Zkouška byla úspěšná, i když kvůli závadě na řídicím systému musela být sonda na konci druhého oběhu místo tří obletů sestřelena. Vedení NASA určilo Johna Glenna jako záložního astronauta pro dva skoky do vesmíru (pro tento let byl jako záložní určen Scott Carpenter). Glenn využil svého práva a zvolil volací znak Friendship 7, čímž vybral jméno kosmické lodi.

Po několika odkladech se start uskutečnil 20. února 1962 v 9:47:39 (14:47:39 UTC) floridského času. Atlas tentokrát fungoval bezchybně a sonda se dostala na eliptickou dráhu o rozměrech 159×265 km, téměř přesně podle plánu. Glennovým úkolem bylo sledovat přístroje, pozorovat zemský povrch, provádět různé pohyby těla a vizuální pozorování a ručně řídit kosmickou loď. Na první oběžné dráze fungovala kosmická loď bezchybně, ale na konci oběžné dráhy se objevil drobný problém, jedna z trysek kormidla začala selhávat a Glenn musel čas od času provést ruční kompenzaci. Kromě toho bylo v Austrálii pozorováno město Perth a kolem kosmické lodi nad Tichým oceánem se objevily záhadné jiskry (Glenn je nazval „světlušky“) (teprve mnohem později byl tento jev rozluštěn, jednalo se o ledové úlomky vzniklé oddělením zmrzlé břečky na stěnách kosmické lodi slunečním světlem, které ve slunečním světle jasně zářily jako jiskry). Na konci prvního obletu přístroj ukázal, že tepelný štít není v pevné poloze a mohl se během brzdění při návratu do atmosféry odpojit. Od té doby se kontrola snažila problém vyřešit.

Druhé a třetí kolo probíhalo podobně jako první, s vizuálním pozorováním a ruční kompenzací vlivu vychýlení vadné trysky. Neustálé řízení proti směru však spotřebovalo příliš mnoho pohonných látek a po chvíli se sonda nechala unášet. Na konci třetího obletu nastal čas přistání. Řídicí středisko dalo Glennovi pokyn, aby neodpojoval tzv. přistávací balíček (brzdicí raketový balíček připevněný koženými popruhy k tepelnému štítu), ale aby ho ponechal na místě, dokud ho teplo vzniklé při návratu do atmosféry nespálí a neoddělí, aby tepelný štít zůstal připevněný co nejdéle, jakmile ho vzdušné síly udrží na místě. Řešení se osvědčilo, Glenn předvedl hladké přistání navzdory obavám, že se kosmická loď při přistání nestabilizovala kvůli předčasnému vyčerpání pohonných látek a Friendship 7 se vychýlila daleko za svou konstrukci. Nakonec sonda po letu trvajícím 4 hodiny 55 minut a 23 sekund přistála v Atlantickém oceánu poblíž ostrovů Turks a Caicos, 64 kilometrů od plánovaného místa přistání. Kosmická loď byla vynesena na palubu torpédoborce USS Noa.

Po letu udělil prezident John F. Kennedy Glennovi medaili Za zásluhy.

Mercury-Atlas-7 byl čtvrtým letem NASA s člověkem na palubě a druhým, při kterém sonda obletěla Zemi a absolvovala tři oběhy. Po letech Vostok-1 a -2 a Mercury-Atlas-6 již bylo rozhodnuto, že kapitola vesmírných závodů o vyslání prvního kosmonauta do vesmíru byla rozhodnuta ve prospěch Sovětského svazu, ale USA chtěly v programu pokračovat, částečně proto, aby dokázaly, že první americký orbitální let nebyl náhodný, a částečně proto, aby získaly zkušenosti potřebné k dosažení historického maxima, kterým byl Měsíc. V každém případě se změnil účel letu v tom smyslu, že astronaut měl během tří obletů plnit více vědeckých úkolů, na rozdíl od technických pozorování a úkolů plánovaných pro Glenna. Nově vytvořený výbor Ad Hoc Committee on Scientific Assignments and Training for the Man in Space Programme Committee naplánoval pro astronauta pět nových úkolů: vypouštění barevného balónku z kosmické lodi, který během letu letěl přivázaný k Merkuru, pozorování chování kapaliny v uzavřené láhvi při nulové gravitaci, použití světelného metru k pozorování záblesku světla na povrchu Země, pořízení meteorologických fotografií ruční kamerou a studium záře atmosféry. Kromě změn v úkolech byla upravena také kosmická loď: kvůli úspoře hmotnosti byla odstraněna některá zařízení, která se ukázala jako zbytečná nadměrná ochrana nebo již neposkytovala dodatečné údaje ve srovnání s předchozími lety, a bylo změněno zapojení přistávacího obalu, aby se neopakoval problém, který se vyskytl během letu Mercury-Atlas-6, kdy se po celou dobu letu uvažovalo o tom, že by se Glennův tepelný štít mohl předčasně odpojit a kosmická loď by při vstupu do atmosféry shořela.

Nečekaná komplikace nastala v březnu 1962 kvůli osobě astronauta přiděleného k letu. Dalším astronautem nominovaným k letu byl Deke Slayton, jehož jméno veřejně oznámil Robert Gilruth na tiskové konferenci 29. listopadu 1961. Již dříve však byla Slaytonovi diagnostikována srdeční choroba zvaná idiopatická fibrilace komor, která byla předmětem rozporuplných lékařských názorů, ale na konci několikastupňového vyšetřování nebyla považována za překážku pro činnost astronauta. Počátkem roku 1962 však šéf NASA James Webb nařídil nové vyšetřování, které opět přineslo protichůdné lékařské posudky, ale Webb přijal stanovisko tříčlenné komise složené z předních amerických lékařských odborníků, kteří považovali start Slaytona do vesmíru za nebezpečný, a 15. března 1962 bylo rozhodnuto o výměně původně jmenovaného astronauta. Zajímavé je, že ho nenahradil oficiálně jmenovaný náhradník Wally Schirra, ale Glennův bývalý náhradník Scott Carpenter.

Kosmická loď, kterou její uživatel pojmenoval Aurora 7, odstartovala ze startovací rampy 14 na mysu Canaveral 24. května 1962 v 7:45:16 místního času (12:45:16 UTC). Carpenter absolvoval tři oběhy, při nichž provedl dříve plánované experimenty a otestoval nový typ astronautické stravy. Několik experimentů se nezdařilo (mraky znemožnily pozorování lehkých raket vypouštěných z povrchu, balón v balónovém experimentu se špatně nafoukl a jeho lano se zamotalo do kosmické lodi) a nové potraviny se neosvědčily, rozpadly se, což mohlo být zdrojem problémů v nulové gravitaci. Carpenter měl také problémy s ovládáním kosmické lodi. Obecně byl čas přidělený na úkoly kratší, než bylo nutné, což vedlo ke spěchu astronautů a následně k chybám. Aktivoval zbytečné režimy řízení a pak nechal systémy běžet paralelně, čímž zbytečně spotřebovával palivo. V důsledku toho se spotřebovalo mnohem více paliva, než bylo plánováno, což ohrozilo řízení při návratu do atmosféry.

Nejproblematičtější částí letu se stal návrat. Příprava na vstup do atmosféry začala správným nastavením kabiny (podle operačního plánu měla být kabina nastavena na 34 stupňů), ale Carpenter to neudělal přesně, takže trysky nenasměrovaly Mercury na požadovanou parabolickou dráhu, Kromě toho Carpenterovo pozorování záhadných zářících částic, které předtím považoval za zmrzlé úlomky na boku kosmické lodi, a jejich identifikace jako zmrzlých úlomků ho přiměla odložit zážeh brzdicího zapalování, což ještě více odchýlilo dráhu od plánované. Fáze brzdění atmosférou proběhla bez problémů, ale přistání bylo daleko od plánovaného bodu. Carpenter přistál v Atlantickém oceánu nedaleko ostrovů Turks a Caicos, ale 405 kilometrů od předpokládaného místa přistání. Během závěrečné fáze přistání se s astronautem ztratilo rádiové spojení a tisk, který o přistání informoval, se obával, že se astronaut ztratil. V 1 hodinu a 7 minut po přistání byl objeven žabí muž a vysazen ke Carpenterovi, který mezitím vystoupil z kosmické lodi v malém záchranném člunu. Později na místo dorazil vrtulník, který astronauta vyprostil i s kosmickou lodí a 4 hodiny a 15 minut po přistání ho umístil na palubu mateřské lodi USS Intrepid.

Po letu byla Carpenterovi udělena medaile NASA za zásluhy, ale kvůli chybám zjištěným při vyhodnocování letu nebyl následně nominován na další let.

Mercury-Atlas-8 byl pátým letem programu Mercury s astronautem na palubě. Byl to také třetí let, při kterém se podařilo umístit kosmickou loď na oběžnou dráhu kolem Země. Let byl také známý jako Sigma 7, protože velitel kosmické lodi (v rámci svého práva) si tento název zvolil jako svůj rádiový volací znak. Kosmická loď Mercury odstartovala ze startovací rampy 14 na mysu Canaveral 3. října 1962 s astronautem Wallym Schirrou, pilotem námořnictva a členem původní sedmičky, na palubě.

Let trval 9 hodin 13 minut a 11 sekund, během nichž sonda absolvovala šest obletů Země. To byl v podstatě dvojnásobný výkon oproti předchozím dvěma letům Mercury, ačkoli původní plán počítal se sedmi oběhy, ale vzhledem k omezenému množství záchranné kapacity pro nasazení na moři a následné optimalizaci byl konečný plán letu snížen na šest oběhů. Sonda letěla po eliptické dráze o rozměrech 285×153 kilometrů a každý oběh dokončila za 89 minut.

Pro Schirru NASA vyvinula sérii operací, jejichž hlavním cílem bylo ušetřit co nejvíce paliva při manévrování. Za tímto účelem sonda hodně driftovala bez korekce (podle Schirrových slov „šimpanzí režim“), a když astronaut ručně ovládal trysky, bylo hlavním cílem dosáhnout maximální úspornosti provozu. Po většinu cesty byl testován automatický řídicí systém kosmické lodi. Mezitím astronaut prováděl navigační experimenty na základě polohy hvězd. Kromě počátečních problémů s regulací teploty Schirrova skafandru probíhaly operace bez problémů a kosmická loď spotřebovala méně paliva na manévrování než při kterémkoli předchozím letu.

Let byl zakončen prvním přistáním v Tichém oceánu (poblíž datové linie u Midwayových ostrovů). První delší americká vesmírná mise byla zároveň prvním přistáním na planetě Mercury, které bylo v analýze po přistání vyhodnoceno jako bezchybné ve všech detailech. Po přistání obdržel Schirra prezidentskou medaili Za zásluhy,

Mercury-Atlas-9 byl posledním letem programu Mercury 15. května 1963. NASA poprvé překonala jednodenní časový limit při letu, který nakonec trval 34 hodin 19 minut 49 sekund a 22krát obletěl Zemi. Pasažérem na palubě kosmické lodi Faith 7 byl Gordon Cooper – poslední astronaut Původního týdne, který ještě neletěl a neměl zdravotní problémy – který vyřešil řadu problémů a dosáhl vzorového letu. Mise byla delší než všechny předchozí lety k Merkuru dohromady.

Kosmická loď musela projít drobnými úpravami u výrobce McDonnell, aby splňovala požadavky na prodloužení doby letu. NASA původně plánovala let na 18 oběžných drah, ale šest měsíců před startem bylo rozhodnuto vyslat sondu a jejího pasažéra na let na 22 oběžných drah. Gordon Cooper (a Alan Shepard jako jeho záloha) byl poté přidělen k letu. Start se nakonec uskutečnil 15. května 1962, po odloženém pokusu o start 14. května. Oběžná dráha byla dokonalá, následoval vědecký program, obíhání nanodružice, pozorování světelných zdrojů na ní nebo na různých místech Země, měření radiace, lékařská měření a meteorologické fotografie. Cooper byl také prvním Američanem, který musel během letu spát, což kvůli vzrušení z práce astronauta neprobíhalo hladce.

Nejsložitější část letu nastala kolem 19. oběhu, kdy začaly selhávat některé systémy kosmické lodi. V důsledku toho Cooper ztratil schopnost provést automatický řízený návrat a musel přistání provést sám pomocí ručního řízení (ruční metoda byla nesrovnatelně méně přesná než automatická, což vytvářelo nebezpečnou situaci). Přesto Cooper provedl dokonalé přistání v Tichém oceánu v těsné blízkosti záchranných týmů, které byly vyslány, aby ho vyzvedly.

Ztráta prestiže programu Mercury byla definitivně dokonána, protože tento let představoval vrcholný výkon programu, zatímco Sovětský svaz již 11. srpna 1962 vypustil Vostok-3 a o den později Vostok-4, které při souběžném letu absolvovaly 65, respektive 48 oběhů, což byl výkon daleko nižší než u kosmické lodi Mercury a kosmonautů.

Pro pochopení programu Mercury a posouzení jeho výkonnosti je srovnávacím bodem program Vostok. Prezident Eisenhower sice vyhlásil družici jako americkou atrakci Mezinárodního geofyzikálního roku, ale zároveň zahájil podivnou soutěž mezi americkou a sovětskou špičkovou technologií. Pokud jde o družice, Sověti stále vypouštěli významná kosmická zařízení (první družice, první živý tvor, první sonda na Měsíci atd.), zatímco Američané za sovětskými úspěchy zaostávali. Program Mercury měl tuto situaci zvrátit a dostal konkurenta v podobě sovětského programu Vostok (ačkoli byl program Vostok připravován Sověty v naprostém utajení, jeho název ani očekávané výsledky nebyly zveřejněny).

V závodě o vyslání prvního člověka do vesmíru však Američané navzdory snaze Mercuryho opět prohráli. 12. dubna 1961, kdy byly přípravy na první skok do vesmíru v rámci projektu Mercury v plném proudu, vypustil Sovětský svaz na oběžnou dráhu kosmickou loď Vostok-1 s prvním kosmonautem na světě Jurijem Gagarinem na palubě. Jednorychlostní let Vostoku-1 také výrazně překročil horní hranici možností amerických suborbitálních letů a hned při prvním (ohlášeném) pokusu Sověti uskutečnili orbitální let. Americký cíl vyslat prvního člověka do vesmíru byl opět ztracen, a než se veřejnost dočkala jakéhokoli úspěchu týmu Mercury, Sověti opět sklidili triumf prvenství.

Aby toho nebylo málo, v reakci na Gagarinův let Sověti s velkými obtížemi uskutečnili skromné vesmírné skoky Alana Sheparda a poté Guse Grissoma a 6. srpna 1961 vypustili Vostok-2 s Germanem Tjitovem na palubě, který obíhal ve vesmíru více než celý den. Mezi 11. a 15. srpnem 1962 pak program Mercury dostal další ránu od svého konkurenta, když nejprve odstartoval Vostok-3 a krátce nato Vostok-4. Andrijan Nikolajev a Pavel Popovič uskutečnili první současný let do vesmíru na světě a obě kosmické lodě se přiblížily na vzdálenost 5 km. Kromě toho dva sovětští kosmonauti strávili ve vesmíru 3 a 4 dny, čímž zdaleka překonali Tyitovův vesmírný rekord, zatímco program Mercury byl tehdy na své třetí oběžné dráze, na které strávili několik hodin letu John Glenn a Scott Carpenter. Program Mercury vyvrcholil 15. května 1963 letem Gordona Coopera, který trval jeden a půl dne ve vesmíru, ale Sověti přišli o měsíc později s ještě větší vesmírnou senzací: v roce 1963 program Mercury dokončili první američtí astronauti Scott Glenn a John Lennart. 14. června 1963 Sověti vypustili Vostok-5 s Valerijem Bikovským na palubě, což by samo o sobě nebylo nic významného, ale o dva dny později vypustili Vostok-6 s Valentynou Tyrškovovou, první kosmonautkou na světě. Oba astronauti letěli ve vesmíru 3, resp. 5 dní (3 dny současně), čímž dále prodloužili rekord v délce kosmického letu.

Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem program Mercury nedosáhl svého cíle a byl zcela překonán svým konkurentem, sovětským programem Vostok.

Přečtěte si také, zivotopisy – Alfréd Veliký

Mercury-Atlas-10

V průběhu programu nebyly předem stanoveny žádné plány letů, ale při přidělování zdrojů (výroba a přidělování raket a kosmických lodí ke konkrétním letům) se počítalo i s osmým (nebo šestým, pokud bychom uvažovali pouze orbitální lety) letem, označeným Mercury-Atlas-10. Kosmická loď McDonnell řady 15 byla určena k dlouhému letu – původně celodennímu – a po nezbytných úpravách dorazila na mys Canaveral 16. listopadu 1962. Po letu Mercury-Atlas-8 se uvažovalo o tom, že by se měl uskutečnit souběžný let s využitím Mercury-Atlas-10 – a jeho náhradního modulu označeného Mercury-Atlas-11 – jako vzoru pro souběžné lety sovětských lodí Vostok-3 a Vostok-4. Zůstalo však jen u myšlenky a přípravy na let pokračovaly jako jednodenní samostatná mise. Na začátku roku 1963 se objevila myšlenka prodloužit let na tři dny, pilot byl neoficiálně jmenován, střídání mezi Původními týdny mělo začít od začátku s Alanem Shepardem a neoficiální zdroje pojmenovaly let značkou: Freedom 7 II.

V dubnu 1963 se však plány na Mercury změnily a v komunikaci NASA se stále častěji hovořilo o Mercury-Atlas-9 jako o vyvrcholení programu. 11. května 1963 NASA definitivně vyloučila další let. Prezident Kennedy pak ponechal tuto záležitost na rozhodnutí NASA, která se nakonec v létě 1963 rozhodla neplýtvat prostředky na další let, ale soustředit se na programy Gemini a Apollo.

Přečtěte si také, zivotopisy – Fryné

Program Gemini

Původně, v roce 1961, kdy byl program Mercury ještě v rané fázi, NASA zvažovala pokračování programu a vedení dospělo k závěru, že by se mělo pokračovat v orbitálních letech s jedním člověkem a s kosmickou lodí pro dva lidi. Na konci roku 1961 byla v rámci NASA vytvořena Space Task Group, která měla za úkol vypracovat plány pro vesmírné programy po ukončení programu Merkur (zejména program Apollo, program startů na Měsíc) a zastupovat NASA u výrobců letecké techniky při navrhování vesmírných vozidel. Tato skupina tak položila teoretické základy pro následné sledování po Merkuru. Původní plány se týkaly dalšího vývoje kosmické lodi Mercury: během pracovních let byl možný nový program označován jako „dvoumístný Mercury“, „vylepšený Mercury“, „Mercury Mark II“ nebo prostě „Mark II“. Potřeby nastíněné měsíčními misemi, jako je manévrovatelnost kosmických lodí, setkávání ve vesmíru a dokování, však byly natolik zásadní změnou, že se odklonily od technických základů Merkuru a položily zcela nové základy, samozřejmě s využitím zkušeností získaných s Merkurem. Na návrh Alexe P. Nagyho, zástupce ředitele NASA pro informační činnost, který se narodil v Maďarsku, dostal program nový název a nový technický obsah. Program Gemini jako přípravný doprovodný program k programu Apollo vyhlásil 7. prosince 1961 Robert Gilruth, vedoucí Space Task Group. Po dvou a půl letech plánování a příprav odstartovala Gemini-1 8. dubna 1964 zkušebním letem bez posádky.

Zdroje

1. Mercury-program
2. Program Mercury