Mercuryprogramma

Delice Bette | augustus 19, 2022

Post Views: 9

Samenvatting

Het Mercury-programma was het eerste menselijke ruimtevaartprogramma in de Verenigde Staten. Het programma werd tussen 1959 en 1963 door de NASA uitgevoerd en omvatte twintig automatische testvluchten met of zonder mensen en zes vluchten met astronauten in de ruimte. Het hoofddoel van het programma was voor het eerst ter wereld een mens in de ruimte te brengen en de Sovjet-Unie in te halen in de ruimtewedloop. De doelstellingen werden later gewijzigd toen de Sovjets het voortouw namen met het Vostok-programma en president John F. Kennedy het Apollo-programma aankondigde; vanaf dat moment werd het Mercury-programma ontworpen om de ruimte-ervaring te maximaliseren.

Het programma begon in oktober 1958, met de eerste informele aankondiging van de start van de werkzaamheden (nog steeds alleen binnen de NASA) op 7 oktober 1958 door T. Keith Glennan, directeur van het pas opgerichte ruimtevaartagentschap, en de formele aankondiging aan het Amerikaanse publiek op 17 december 1958.

Onmiddellijk na de interne aankondiging van het programma werden de eisen voor de uitrusting, de infrastructuur en de toekomstige astronauten opgesteld en werden de leveranciers voor het programma geselecteerd (in het Amerikaanse model werd de uitrusting ontworpen en vervaardigd door particuliere bedrijven op contractbasis). Ook werd het tijdschema voor de proefvluchten vastgesteld. Er waren twee soorten vluchten gepland: suborbitaal en orbitaal. Ook de hardware voor de twee soorten ruimtevluchten werd geselecteerd. Voor beide vluchtprofielen werd gekozen voor het nieuw ontwikkelde McDonnell Mercury-ruimtevaartuig, de Redstone-raket voor suborbitale vluchten en de Atlas-raket voor ruimtevluchten in een baan om de aarde.

Het hoofddoel van het programma werd niet bereikt, want ”s werelds eerste astronaut was Yuri Gagarin, aan boord van Vostok-1 op 12 april 1961 – de NASA bracht dus niet de eerste mens in de ruimte – zodat Alan Shepard, die op 5 mei op Mercury-Redstone-3 werd gelanceerd, niet de eerste mens werd, maar alleen de eerste Amerikaan die de ruimte in ging. Later, op 20 februari 1962, maakte de Mercury-Atlas-6 van John Glenn de eerste orbitale vlucht (de eerste “echte ruimtevlucht” in de publieke opinie). Er werden nog drie vluchten gemaakt, met als hoogtepunt de Mercury-Atlas-9 van Gordon Cooper op 15 mei 1963.

Reeds na de eerste bemande vlucht werd het Mercury-programma omgevormd tot een ruimte-ervaringsprogramma ter voorbereiding van de maanlanding, dat, nadat het zijn taken had vervuld, werd voortgezet in het Gemini-programma.

Ruimterace en de Koude Oorlog

Na de Tweede Wereldoorlog waren de voormalige geallieerde mogendheden en de landen eromheen verenigd in twee politieke blokken, en ontstond er een politieke en militaire confrontatie, de zogenaamde Koude Oorlog. Deze confrontatie kon echter niet worden beslecht door rechtstreekse militaire actie, deels vanwege de herinnering aan de verwoestingen van de oorlog en deels vanwege de dreiging van kernwapens, en dus greep elke partij, naast de bewapening op de achtergrond en de daarop gebaseerde afschrikking, en de interventie in kleinschaliger plaatselijke oorlogen, elke gelegenheid aan om het leiderschap en de superioriteit van haar land of politiek blok te benadrukken. Daartoe behoren sportieve en wetenschappelijke prestaties. Toen de technische wetenschap het stadium van ontwikkeling had bereikt waarin het bereiken van de ruimte niet langer een fictie (of science fiction) was, kondigden de Verenigde Staten en de Sovjet-Unie aan dat zij de eersten zouden zijn die zouden proberen de ruimte te bereiken. Met deze stap was de verkenning van de ruimte al een onderdeel geworden van de Koude Oorlog voordat zij was geboren, een instrument van de Koude Oorlog.

Op 29 juli 1955 kondigde de Amerikaanse president Dwight D. Eisenhower bij monde van zijn woordvoerder aan dat zijn land een satelliet zou lanceren in het kader van het Internationaal Geofysisch Jaar. In de Sovjet-Unie nam het Presidium van het Centraal Comité van de USSR als reactie daarop op 8 augustus 1955 een geheim besluit om met de ontwikkeling van satellieten te beginnen. Zo begon de ruimtewedloop.

Lees ook: biografieen – Elizabeth I van Engeland

“Spoetnik crisis”

Het Internationaal Geofysisch Jaar liep van 1 juli 1957 tot 31 december 1958 en de Verenigde Staten maakten zich op voor de uitvoering van de proclamatie van de President om met het Vanguard programma de eerste satelliet ter wereld te lanceren. De Sovjet-Unie lanceerde echter onverwacht de Spoetnik-1, ”s werelds eerste ruimte-instrument, op 4 oktober 1957, zonder enige voorafgaande officiële aankondiging, vóór de Amerikaanse pogingen. In de VS werd dit bijna als een oorlogsverklaring opgevat (de werkelijke boodschap van de Sovjets door de satelliet in een baan om de aarde te brengen was dat als wij een object rond de aarde konden krijgen, wij elk punt op aarde konden bereiken, wij elk punt op aarde konden bombarderen).

Het Amerikaanse publiek zag de vlucht van de Sovjet-satellieten als een nederlaag, vergelijkbaar met de Pearl Harbor-aanval, en de pers eiste een onmiddellijke vergelding van de regering. Om de problemen van de Amerikaanse regering nog groter te maken, eindigde de lancering van de Vanguard-sonde, die ”s werelds eerste satelliet moest worden, in een spectaculaire mislukking (de raket ontplofte op het lanceerplatform) tijdens een uitzending voor de publieke omroep. President Eisenhower (die voordien geen belangstelling had getoond voor de verkenning van de ruimte, noch als een wetenschappelijke prestatie noch als een politiek propagandamiddel), maakte de verwezenlijking van de ruimte een nationale prioriteit in de nasleep van de mislukking.

Lees ook: biografieen – Alfred de Grote

De oprichting van NASA

Op 1 oktober 1958 richtte President Dwight Eisenhower bij decreet de National Aeronautics and Space Administration op, met als doel de voorheen versnipperde en soms parallelle ruimtevaartontwikkelingen te concentreren en de VS in staat te stellen zo snel mogelijk te reageren op de vooruitgang van de Sovjet-Unie. Het doel dat de NASA zich vanaf haar oprichting had gesteld, was de Sovjet-Unie in te halen door als eerste meer geavanceerde ruimtemiddelen uit de Sovjet-Unie te lanceren en tevens haar rivaal in te halen door een mens in de ruimte te brengen.

Voorheen hadden de VS een overheidsagentschap voor luchtvaartontwikkeling, met inbegrip van hogesnelheidsvluchten en raketten, en vanaf november 1957 ruimtevaartonderzoek, NACA, dat de ruggengraat vormde van de NASA toen deze werd opgericht, maar de nieuwe organisatie incorporeerde ook de onderzoeksresultaten, het personeel en de uitrusting, alsmede de begrotingsmiddelen, van experimenten die waren uitgevoerd door het leger, de marine en universitaire werkplaatsen. De afdeling ruimtevaart van de NACA was het Speciale Comité voor Ruimtevaarttechnologie, ook bekend als het Stever Comité, naar de voorzitter, met namen als Wernher von Braun, de latere ontwerper van de maanraket, Robert Gilruth, de latere directeur van de bemande ruimtevaartafdeling van de NASA, en Abe Silverstein, de bedenker van het waterstof-zuurstof voortstuwingssysteem. Deze groep deskundigen wordt beschouwd als de kern van de ruimteafdeling van het nieuwe agentschap.

Er was een nieuwe organisatie nodig omdat de technologie die nodig was om de ruimte te bereiken een topgeheime militaire technologie was die niet openlijk aan het publiek kon worden onthuld, en daarom was er een civiele staatsorganisatie nodig die de militaire capaciteit kon demonstreren zonder het militaire karakter ervan te onthullen. De oprichting van het ruimtevaartagentschap, met NACA en andere militaire programma”s als voorlopers, kan eerder als een proces dan als een nieuw begin worden beschouwd, aangezien de belangrijkste taken en de toewijzing van personele en materiële middelen reeds waren vastgesteld tussen de inwerkingtreding van de National Aeronautical and Space Act in juli 1958 en de officiële start van de activiteiten op 1 oktober 1958.

Toen de NASA werd opgericht, hadden Explorer-1 (en iets later Vanguard-1) de uitdaging van Spoetnik-1 en Spoetnik-2 beantwoord, en de volgende logische stap was om een mens in de ruimte te brengen. Binnen de NACA en andere militaire organisaties werd reeds gewerkt aan de theoretische basis hiervoor, en door de deskundigheid en het werkmateriaal en de financiële middelen te bundelen en te integreren, werden deze afzonderlijke werkmaterialen zeer snel tot één enkel concept gesmeed.

Een van de belangrijkste van de projecten die in de nieuwe ruimtevaartorganisatie werden samengevoegd was het “Man in Space Soonest”-project van de luchtmacht, dat tot doel had een mens in de ruimte te brengen, maar tot de samenvoeging met de NASA werden op de meeste gebieden (b.v. het concept van een mogelijk ruimtevaartuig, of mogelijke vluchtprofielen) alleen hypotheses bereikt door ingenieurs van de luchtmacht en de NACA. De meeste vooruitgang werd geboekt bij het opstellen van de eisen voor de astronaut, tot het punt waarop acht kandidaten voor toekomstige vluchten werden geselecteerd:

Later werd de selectie van deze kandidaten geannuleerd en werden nieuwe astronautenkandidaten gerekruteerd volgens een nieuw criteria- en selectiesysteem, maar het “Man in Space Soonest”-initiatief vormde een goede basis voor het Mercury-programma. (Interessant is dat slechts twee van de acht geselecteerde kandidaten uiteindelijk in de ruimte terechtkwamen: Neil Armstrong als commandant van Gemini-8 en Apollo-11, en Joseph Walker tijdens de suborbitale vluchten van het X-15 programma).

Hoewel het misschien lijkt dat de meeste ruimtevaartinitiatieven (zoals de Man-in-space-soonest, ARPA-agentschapsprogramma”s, of X-15) hun oorsprong buiten NACA vonden, is dit meer te wijten aan het feit dat het leger en zijn verwante agentschappen zelf het budget en de projectorganisatie droegen, zodat hun programma”s werden gedocumenteerd, namen hadden, enz. Tegelijkertijd waren er ook grote inspanningen binnen NACA, met onderzoek in het Langley Space Center naar vleugelloze voertuigen (ruimtevaartuigen) op extreme hoogte, maar dit was grotendeels fundamenteel onderzoek, niet gericht op een specifieke ruimtevlucht, maar veeleer op het leggen van de grondslagen voor technische mogelijkheden. Later werd Langley dan ook het uitgangspunt voor de concrete verwezenlijking van bemande ruimtevluchten op deze kennisbasis.

Lees ook: biografieen – Emil Adolf von Behring

Basisconcept

De start van het Mercury-programma was – net als de start van de NASA zelf – geen project, maar een bestaand proces werd voortgezet in de nieuwe organisatie, en werd vervolgens een specifiek programma, dat een naam en een organisatie kreeg. De kern van het programma gaat terug tot augustus 1958, toen NACA-directeur Hugh Dryden en Robert Gilruth, adjunct-directeur van het Langley Flight Research Laboratory (later Langley Space Center), het Congres inlichtten over het plan voor een eenmansruimtecapsule die in de ruimte zou worden gelanceerd, met een verzoek om een subsidie van 30 miljoen dollar. In september heeft een ander defensieagentschap van de regering, ARPA, zich bij het plan aangesloten en extra ontwikkelingscapaciteit ingebracht. Deze samenwerking legde de basis voor het programma:

De lancering van het project zelf was eerder spontaan dan gepland, projectmatig: Op 7 oktober 1958 gaf Keith Glennan, het pas benoemde hoofd van de NASA, tijdens een vergadering van enkele van zijn ingenieurscollega”s toestemming voor het ontwerpen van bemande vluchten. Het handjevol ingenieurs bundelde de initiatieven die reeds, op gefragmenteerde wijze, waren genomen door de organisaties en projecten die aan de NASA voorafgingen. De meeste activiteiten werden vervolgens op gang gebracht door het management, dat de voorheen informele processen formaliseerde en in één enkele stroom bundelde. Kort daarna, op 5 november 1958, werd de Space Task Group opgericht, nu binnen de NASA, die het idee op een georganiseerde manier verder uitwerkte (door gedetailleerde eisen op te stellen).

Lees ook: geschiedenis – Tweede Coalitieoorlog

Gedetailleerde informatie

De eerste stap in het ontwerp was het beantwoorden van de vraag “waarheen vliegen?”, en het bepalen van het deel van de ruimte waar het haalbaar was om gedurende 24 uur in een stabiele baan om de aarde te vliegen, zoals gedefinieerd in de basiseisen. De theoretische ondergrens (100 kilometer hoogte) was reeds bekend uit de berekeningen van Tódor Kármán vóór de lancering van de eerste satellieten, maar voldeed niet aan de eisen voor een vlucht van 24 uur, omdat het remmende effect van de atmosfeer te groot was, maar de NASA beschikte over concrete experimentele gegevens uit de evaluatie van de gegevens van het half dozijn satellieten dat tegen eind 1958 was gelanceerd om de baan te bepalen. De Space Task Group concludeerde dat een omloopbaan met een gemiddelde hoogte van 160 kilometer (100 mijl) voldoende zou zijn (met zowel de nabijheid als de lengte binnen ±40 kilometer (25 mijl)). De berekeningen waren gebaseerd op een ruimtecapsule met een gewicht van 1 ton, en werden uitgevoerd omdat de intercontinentale ballistische raket Atlas, die in het basisscenario wordt genoemd, “de meest betrouwbare draagraket was die beschikbaar was om aan de doelstelling te voldoen” en nog net in staat was om deze vluchtparameters te halen.

Wat betreft de eisen voor de draagraket en het ruimtevaartuig in de basiseisen (“de meest betrouwbare draagraket die beschikbaar is” en “een ballistische capsule ontworpen voor hoge luchtweerstand”), werd het kant-en-klare concept van een “kale Atlas” van Max Faget overgenomen. Faget hield zich sinds 1946 binnen de NACA bezig met raketvoortstuwing en was betrokken bij de ontwikkeling van het X-15 raketvliegtuig. De experimenten met de X-15 werden later voortgezet in het X-20 Dyna-Soar project (een eerste concept van een ruimteveer), waaraan Faget deelnam. In november 1957 presenteerde de ontwerper zijn visie op een mogelijke bemande ruimtevlucht, waarin hij bestaande militaire ballistische raketten als voortstuwingsmiddel voorstelde, raketten met vaste stuwstof voorstelde voor de terugkeer uit een baan om de aarde, en het ruimteschip schetste als een vleugelloze capsule die de vorm had van een ballistische vlucht. Op een gezamenlijke technische vergadering van NACA en de luchtmacht in januari 1958 werd het idee van Faget verder uitgewerkt. Op deze vergadering werd het als een duidelijk feit beschouwd dat er raketaandrijving nodig was om de ruimte te bereiken, en aangezien de X-20 een militair programma was, werd gekozen voor ICBM”s, een recente ontwikkeling. Van de mogelijke raketten was de Atlas ICBM de meest capabele, maar aangezien zelfs deze door de ingenieurs als zwak werd beschouwd, werd een “uitgeklede” raket met een extra bovenste trap en uiteraard ontdaan van zijn kernkop en zijn lanceeradapter bij consensus geschikt bevonden voor de taak. (Als zijspoor werd in het McDonnell Project 7969, een project voor de ontwikkeling van ruimtevaartuigen dat eind 1957 in de McDonnell-vliegtuigfabriek op eigen risico van start ging, met de hulp van de adviseurs van Faget ook een begin gemaakt met de ontwikkeling van een mogelijke ruimtecapsule die bij het concept paste).

De Space Task Group kreeg het idee, dat al in een vergevorderd stadium van ontwikkeling was (en in verscheidene technische besprekingen voor uitvoering was voorgesteld), en begin november 1958 werd het “uitgeklede Atlas”-plan van Faget officieel goedgekeurd. Op 7 november 1958 werd een aanbestedingsbriefing voor aspirant-fabrikanten belegd.

Hoewel dit niet in de basiseisen was opgenomen, was de Space Task Group ook verantwoordelijk voor het formuleren van een reeks eisen voor de inzittende van het ruimtevaartuig. Daartoe was de taakgroep eerst van plan een conferentie van industriële en militaire leiders bijeen te roepen, met deelneming van enkele luchtvaartfysici, om een groep van 150 astronautenkandidaten aan te wijzen (op basis van hun persoonlijke aanbevelingen). De methode en de criteria voor de selectie van de kandidaten werden in die tijd ook ontwikkeld. Eerst zou een voorstel zijn gevraagd voor een grotere groep van 150 personen, die zou zijn teruggebracht tot 36, rekening houdend met luchtvaartgeneeskundige criteria, en vervolgens zouden, na negen maanden opleiding, 12 kandidaten zijn geselecteerd uit deze 36, van wie de beste zes astronautkandidaten zouden zijn geworden. De geselecteerden moeten mannen zijn tussen 25 en 40 jaar, met een pilotenopleiding, kleiner dan 180 cm, in uitstekende fysieke conditie, met een universitair diploma in een exacte richting. Een bijkomende eis was dat de kandidaat bereid moest zijn de risico”s te nemen die aan experimentele vluchten verbonden zijn, in staat moest zijn moeilijke fysieke omstandigheden te verdragen en onder grote stress of in noodsituaties snel en correct beslissingen moest kunnen nemen. Een ontwerp van de aankondiging waarin dit werd gespecificeerd was op 22 december 1958 gereed, maar er werd geen groen licht voor gegeven, en na de kerstvakantie, op 28 december 1958, besloot president Eisenhower dat de pool van militaire piloten voldoende zou zijn voor de pool van kandidaten en dat, om redenen van nationale veiligheid, alleen de geselecteerden zouden worden gekozen. In de eerste week van januari 1959 legde de Space Task Group de criteria voor aan het Pentagon en begon de selectie van kandidaten.

Lees ook: biografieen – Vincent van Gogh

Huwelijksreis

Een van de vele taken van de Space Task Group was het geven van een naam aan het programma. In de VS is het gebruikelijk om overheidsprogramma”s te onderscheiden met een gemakkelijk te onthouden, pakkende naam voor het publiek, de opdrachtgevers en de pers. Aan het eind van de herfst van 1958 had de Space Task Group de niet erg pakkende naam “Project Astronaut” bedacht voor het programma. Sommige managers zagen in de naam het gevaar dat de rol van de astronaut te veel zou worden benadrukt, terwijl anderen terug wilden naar het vroegere naamgevingssysteem. Abe Silverstein (hoofd raketontwikkeling) stelde Mercurius, een god uit de Romeinse mythologie, voor als naam. De Romeinse god (ook bekend als Hermes in het Grieks) was een soort gevestigde merknaam op verschillende gebieden (zie het merk Ford) en is een van de meest bekende mythologische figuren voor de Amerikanen, zodat zijn bekendheid en populariteit hem tot een geschikte naam voor het programma maakten. Bovendien paste het goed in het Amerikaanse concept om dergelijke mythologische namen te gebruiken in de rakettechniek (Jupiter de aartsgod – Jupiter draagraket, Atlas, Titan die de aarde op zijn schouders draagt – Atlas raket, enz.) Op 26 november 1958 aanvaardden Keith Glennan en Hugh Dryden, twee van NASA”s topmanagers, het voorstel en werd de naam “Project Astronaut” vervangen door “Project Mercury”.

Persbericht

In de Verenigde Staten waren alle overheidsprogramma”s openbaar – in tegenstelling tot de Sovjet-praktijk van die tijd, waar ruimte-experimenten in het volste geheim werden gehouden totdat zij met succes waren uitgevoerd – en dit was met name het geval met het Mercury-programma, dat speciaal was opgezet om openbaar te zijn om een terugbetaling aan de Sovjet-Unie aan te tonen. Het was om deze reden dat Keith Glennan – wachtend op de 55e verjaardag van de vlucht van de gebroeders Wright om de plechtigheid van de aankondiging kracht bij te zetten – op 17 december 1958 officieel aankondigde dat zijn land een ruimtevaartprogramma ging opzetten om een man in de ruimte te brengen, het Mercury-programma.

Ontwikkeling van het ruimtevaartuig

Het ontwerp van het ruimtevaartuig begon met het door Max Faget voorgestelde “naakte Atlas”-concept. Op basis van de in NASA”s Langley Space Center geformuleerde beginselen stelde de Space Task Group voor 20 oktober 1958 een oproep tot het indienen van voorstellen op, die vervolgens aan aspirant-producenten werd toegezonden. Op 23 oktober 1958 werd een oproep tot het indienen van voorstellen aan 40 fabrieken gezonden, waarop 38 reageerden en vertegenwoordigers stuurden naar de eerste ontwerpvergadering op 7 november 1958. Van de 38 gegadigden toonden er 19 belangstelling voor de bouw van het ruimtevaartuig en ontvingen het ontwerpdocument “S-6 Human Spacecraft Specification”. Op 11 december 1958 (de uiterste termijn voor het indienen van offertes) was het aantal fabrikanten teruggebracht tot 11.

Om het programma te bespoedigen liep de NASA zelf nauwelijks vooruit op de leveranciers die voor haar werkten: terwijl de toekomstige fabrikanten de eisen bestudeerden en de eerste ontwerpschetsen voor de voorstellen voorbereidden, stelde het ruimtevaartagentschap zelf de technische en financiële evaluatiecriteria op voor de ontvangen voorstellen.

In het selectieproces werden uiteindelijk twee gelijkwaardige kandidaten, McDonnell Aircraft en Grumman Aircraft, op de shortlist geplaatst. Een van de twee werd gekozen om een bijzondere reden: Grumman was op dat moment de winnaar van verschillende biedingen voor contracten met de marine, en de Space Task Group vreesde dat het bedrijf niet in staat zou zijn te voldoen aan de eisen van verschillende uitdagende ontwikkelingsprojecten tegelijk en dat de ontwikkeling van het Mercury-ruimteschip vertraging zou oplopen. Het recht om het ruimtevaartuig te bouwen werd dus op 12 januari 1959 toegekend aan McDonnell Aircraft. Het contract werd ondertekend door James McDonnell, de president van het productiebedrijf, op 5 februari 1959 en Keith Glennan op 12 februari 1959, waarin de fabrikant ermee instemde 12 Mercury-ruimtecapsules te ontwerpen, te vervaardigen en aan de NASA te leveren voor een totaalbedrag van $19 450 000. Het ontwikkelingstempo was zo hoog dat James McDonnell in een toespraak in mei 1957 (vóór de Spoetnik-1 vlucht) de eerste mens in de ruimte plaatste in 1990, d.w.z. hij voorzag een ontwikkeling van enkele tientallen jaren, die in de praktijk twee jaar duurde.

McDonnell ontving een 50 pagina”s tellende studie van NASA in het offertestadium, waarin de basisontwerpcriteria en aspecten van het ruimtevaartuig werden geschetst (in wezen de NACA

Het basisidee achter de bouw van de capsule was zo eenvoudig mogelijk: “het enige doel is een mens voor korte tijd in de ruimte te brengen”. In de praktijk betekende dit alles in één ruimte proppen, alles wat te maken had met navigatie, de levensondersteuning van de astronaut, de werking van het ruimteschip. Bijna alle systemen werden in de cabine geplaatst, waardoor alle hoeken en gaten werden opgevuld en er weinig ruimte overbleef voor de astronaut. (Later, tijdens de vluchtfase, bleek in de praktijk dat dit een doodlopende weg was in het ontwerp, aangezien de systemen, verspreid over verschillende punten van de cabine, in de beschikbare ruimten, de bedrading die ze met elkaar verbond, de chaos, en het uitvallen van één systeem betekende dat verschillende andere moesten worden ontmanteld en herschikt ter voorbereiding op de vlucht. Om dit probleem op te lossen, en juist vanwege de negatieve ervaringen met de Mercury-ruimtevaartuigen, werd vanaf het volgende ruimtevaartprogramma, het Gemini-programma, de filosofie ingevoerd om het ruimtevaartuig in twee delen te splitsen, een capsule en een technische eenheid).

Het was bij de vervulling van het derde hoofdstuk van de basisvereisten, die aan het begin van het programma waren vastgesteld, dat zich het meest langdurige dilemma in het ontwerp ontvouwde. Reeds in het midden van de jaren vijftig (toen kernkoppen op raketten werden gemonteerd) werd duidelijk dat een voorwerp dat met hoge snelheid door de atmosfeer valt, onderhevig is aan enorme thermische spanning door luchtwrijving. Verschillende strijdkrachten hebben verschillende oplossingen voor het probleem ontwikkeld: het leger heeft geëxperimenteerd met composiet hitteschilden van warmteverbrandende, smeltende (maar warmte-afvoerende) materialen, en de luchtmacht met versies van warmte-absorberende materialen. De deskundigen van de Space Task Group konden lange tijd niet beslissen (het voordeel van het ene materiaal was het nadeel van het andere en omgekeerd), zodat zij beide ontwikkelingsrichtingen open lieten. De tests met de twee soorten hitteschilden waren aan de gang toen de conceptuele tekortkoming van de warmte-absorberende versie werd ontdekt: het hitteschild van warmte-absorberend materiaal had tijdens de laatste stadia van de landing uit het ruimtevaartuig moeten worden verwijderd, omdat het bij de landing zeer heet zou zijn geweest, hetgeen een gevaar voor de astronaut in de cabine zou hebben opgeleverd, en

Na het conceptuele ontwerp van de cabine werd begonnen met het gedetailleerde ontwerp en het testen van de onderdelen van het experimentele ruimtevaartuig. De eerste van deze tests waren valtests van de capsule. Deze omvatten zowel vrije val- als daaltests met verschillende parachutesystemen, waarbij meer dan honderd levensgrote, met beton gevulde ruimtecapsules werden gedropt in zee of op landingsplaatsen. Deze valproeven werden gebruikt om het optimale remsysteem voor de parachute te ontwikkelen.

Een andere reeks proeven werd gebruikt om de reddingsraket te ontwikkelen. Voor het geval van een lanceringsongeluk planden de ontwerpers een apparaat bestaande uit kleine raketten (en een rasterstructuur om deze aan de capsule te bevestigen) die, in geval van een probleem, de capsule zo snel mogelijk van de raket zouden “trekken” en het ruimtevaartuig en zijn inzittende naar een veilige afstand van de explosieplaats zouden brengen, die onvermijdelijk zou plaatsvinden. De eerste test op Wallops Island verliep zo rampzalig (kort na de lancering begon de raket omhoog te tuimelen en na twee complete stoten raakte hij de oceaan) dat het idee werd geopperd het hele systeem van de grond af opnieuw te bekijken. Na een maand werk hebben de ontwerpers de fouten gecorrigeerd en was het apparaat in staat de Mercury cabine te redden in geval van een lanceringsprobleem.

De derde reeks proeven werd uitgevoerd om de vorm van het Mercury-ruimtevaartuig af te ronden in de windtunnels van het ruimtevaartcentrum Langley en het ruimtevaartcentrum Ames. Daartoe werden mock-ups van het ruimtevaartuig in verschillende afmetingen in de windtunnel gebracht om de eigenschappen van het ruimtevaartuig in het trans-, super- en hypersone snelheidsbereik te testen.

In een vierde reeks proeven moest de technische oplossing voor de laatste fase van de landing, de afdaling, worden uitgewerkt, en moest een keuze worden gemaakt tussen een landing op het water en een landing op het land. De ingenieurs gaven de voorkeur aan de landing op het water. De landing was gepland op 9 m

De vijfde reeks tests was gericht op het definitieve ontwerp van het parachutesysteem, waarbij de nadruk vooral lag op het gedrag van de ontplooiingsparachute en de hoofdparachute bij extreme snelheden en

Lees ook: biografieen – Giuseppe Ungaretti

Ontwikkeling van de raket

De ingenieurs kozen drie verschillende soorten raketten voor de vluchten:

De Space Task Group heeft gezocht naar een lanceervoertuig voor de menselijke ruimtevaart onder de middellange- en langeafstandsraketten die voor het Amerikaanse leger zijn ontwikkeld, en de uiteindelijke kandidaat werd gevonden in de intercontinentale ballistische raket Atlas, die door Convair is ontwikkeld voor de Amerikaanse luchtmacht en die op het punt staat in gebruik te worden genomen. De Atlas was zo”n recente ontwikkeling dat de eerste geslaagde testlancering (nog onder de militaire codenaam SM-65 Atlas) pas op 17 december 1957 plaatsvond. De Atlas-specificaties omvatten, voor het eerst in de VS, de vereiste prestaties om een voorwerp met een massa die gelijkwaardig is aan die van een ruimtevaartuig in een baan rond de aarde te brengen, de vereiste om een lichaam van 1,5-2,5 ton in een stabiele baan boven 300 kilometer te brengen. Omdat de raket echter nieuw was en de betrouwbaarheid ervan onzeker was, waren extra draagraketten nodig om met de vluchtproeven te beginnen. De Redstone-raket voldeed aan de betrouwbaarheidseis en kreeg voor zijn eerdere succesvolle vluchten de prestigieuze bijnaam “Good Old Reliable”. Naast de betrouwbaarheid was er nog een andere overweging – de kosten van de tests. Voor veel proeven was het niet nodig een hele ruimtecapsule tot orbitale snelheid te versnellen, alleen om hem op de juiste hoogte te krijgen. Orbitale vluchten waren het duurst – de productiekosten van een Atlas-raket werden geschat op 2,5 miljoen dollar – terwijl een Redstone-lancering 1 miljoen dollar kostte. De Redstone werd ook aangewezen als een mogelijke draagraket vanwege de overweging dat het miljoenen dollars per test zou besparen. Zij hebben dit ook gedaan met de Little Joe-raket, die tegen nog lagere kosten kan worden geëxploiteerd en zeer geschikt is voor bepaalde subtests. Voor die proeven waarbij het niet nodig was het testobject in een baan om de aarde te brengen – en dit was het geval voor de meeste van de aanvankelijke proeven – stelden de ingenieurs ook suborbitale vluchtprofielen op (de zogenaamde ruimte-sprongen).

De NASA realiseerde zich al snel dat de Atlas-raket onvolgroeid was en moest worden getest, en dat de kosten van een lancering met 2,5 miljoen dollar per lancering hoog waren, terwijl de Atlas niet over de capaciteit beschikte voor een reeks tests. Bovendien was de Redstone-raket, die de Atlas zou kunnen vervangen voor deze minder veeleisende proeven, zelf een duur toestel, dat 1 miljoen dollar per lancering kostte. Daarom werd besloten een goedkopere draagraket te gebruiken. Op het moment van het besluit bestond de raket echter nog niet en moest hij worden ontwikkeld.

De eisen werden eind 1958 door de NASA vastgesteld, en vervolgens verder verfijnd. Deze vereisten dat de toekomstige raket het Mercury-ruimteschip zodanig kon lanceren dat de krachten in de cabine op grote hoogte konden worden getest, het reddingssysteem, het parachutesysteem voor de landing en de zoek- en reddingsprocedures na de landing konden worden geëvalueerd. Latere verfijningen van de specificatie omvatten de mogelijkheid om tijdens de vlucht en bij de landing (botsing) parameters van de cabine, geluid, warmte en druk die door de raket worden gegenereerd, te meten, met name de effecten op het (de) levende organisme(n) aan boord, met minimale telemetrie-instrumentatie. Deze parameters moesten op verschillende kritische hoogten (6000, 75 000 en 150 000 meter) kunnen worden bewaakt. Op basis van deze eisen creëerde het team van Max Faget de eerste raket binnen de NASA, genaamd Little Joe, die op 21 augustus 1959 op Wallop Island zijn eerste lancering maakte.

Voor het eerst in de geschiedenis van de ruimtevaart werd in de raketontwerpplannen rekening gehouden met de noodzaak de motoren te “bundelen”. Dienovereenkomstig werd voorzien in de installatie van vier aangepaste Sergeant-motoren met vaste brandstof (ook bekend als Castor of Pollux), alsmede in het gebruik van vier Recruit-hulpmotoren. Door de vier motoren te parametriseren kon een maximale stuwkracht van 1020 kilonewton worden bereikt, waarmee theoretisch een ruimtevaartuig van 1800 kg in een ballistische baan kon worden voortbewogen tot een hoogte van 160 km (waarmee de eigenschappen van de Atlas werden gesimuleerd).

In november 1958 werden 12 bedrijven uitgenodigd in te schrijven op de aanbesteding voor de productie van de raket, op basis van de eisen en basisontwerpen, en de North American Aircraft Company won de aanbesteding op 29 december 1958. Volgens het contract moest de fabrikant zeven vliegende exemplaren en een mobiele lanceertoren leveren. Het eerste luchtwaardige Noord-Amerikaanse productietoestel steeg op 21 januari 1960 op.

De Redstone-raket werd ook opgenomen in het ruimtevaartprogramma van de NASA om redenen van kostenbesparing en betrouwbaarheid. De basis PGM-11 Redstone was een van de oudste ballistische korte-afstandsraketten van het Amerikaanse leger, ontwikkeld in 1952 en in dienst bij de West-Europese strijdkrachten van de NAVO van 1958 tot 1964. De raket was een directe afstammeling van de Duitse V-2, ontworpen door Wernher von Braun in het Redstone Arsenal. De NASA was op zoek naar alternatieven voor de Atlas-raket, zowel om de kosten van experimenten te drukken als om redenen van betrouwbaarheid (de Redstone werd beschouwd als een bijzonder betrouwbare raket, en voldeed dus aan de veiligheidseisen voor het in de ruimte brengen van mensen), en koos voor de Redstone, zij het een verbeterde versie ervan die beter geschikt was voor het doel. Redstone werd de raket bij uitstek voor suborbitale vluchten in het Mercury-programma.

De oorspronkelijke militaire versie van de Redstone was niet in staat om een Mercury cabine op de vereiste hoogte te brengen op een parabolische vlucht, maar een verbeterde afgeleide van de Redstone, de Jupiter-C, had een verlengde romp, grotere tanks binnenin en was, met de verhoogde brandtijd, in staat om grotere hoogten te bereiken. De Jupiter-C was bezig over te schakelen op de A-7 motor (het leger was op deze variant overgeschakeld voor zijn eigen raketten vanwege de potentiële componententekorten van de eerder gebruikte motoren, een risico), hetgeen problemen opleverde. De basisraket Redstone gebruikte nog de V-2 stuwstof (75% ethylalcohol, 25% water), maar de Jupiter-C raket schakelde over op de zogenaamde hydyne stuwstof (60% asymmetrische dimethylhydrazine en 40% dimethylnetriamine), die veel efficiënter was, maar ook veel giftiger, hetgeen een probleem vormde voor het gebruik ervan. Bovendien was hydyne nooit gebruikt op de A-7, zodat de ingenieurs besloten dat de raket, omgebouwd voor ruimtevaarttoepassingen, opnieuw de ethylalcoholversie zou gebruiken. De langere brandtijd leverde een extra probleem op: de grafieten stuwstraalschotten die in normale raketten worden gebruikt, zouden tijdens de langere brandtijd kapot kunnen gaan, dus deed NASA een oproep voor schotten van betere kwaliteit. Er werd nog een andere wijziging in het ontwerp aangebracht om langere brandtijden mogelijk te maken: de raket kreeg een extra stikstofcilinder om de tank te vullen met neutraal gas in verhouding tot de snelheid waarmee het gas wordt uitgeworpen, en de turbopomp kreeg een extra waterstofperoxidetank.

Een ander verschil tussen de militaire raket en de ruimteraket was het reddings- en afbrekingssysteem. Enerzijds was de Redstone, die geschikt is voor ruimtevluchten, uitgerust met een zogenaamd automatisch detectiesysteem voor abortus tijdens de vlucht. Dit betekende dat de raket kon detecteren wanneer de vluchtparameters op het punt stonden van de norm af te wijken, en dat het systeem dan automatisch het reddingsproces in gang kon zetten wanneer de reddingsraket de capsule van de draagraket scheidde (natuurlijk kon de afbreking door de astronaut zelf of door het controlecentrum in gang worden gezet, maar er waren vluchtprofielen waarbij er gewoon geen tijd was voor handmatige interventie). En natuurlijk was er, vergeleken met de militaire versie, de reddingsraket, die in geval van problemen de capsule van de raket kon loskoppelen en naar een veilige afstand brengen. Er waren ook veranderingen aan het zogenaamde staartgedeelte van de raket (dat, vreemd genoeg, niet aan de achterkant van de raket zat, maar er bovenop, en de cabine met de draagraket verbond). Dit deel bevatte de elektronica en het geleidingssysteem van de raket, evenals de adapter die de ruimtecapsule ontving, en in de militaire Redstones, toen de raket uitbrandde, splitste dit deel zich, waarbij de ene helft bij de raket bleef en de andere helft bleef vliegen met het gevechtsgedeelte, terwijl in de versie van de ruimteraket, het geheel bij de lanceervoertuig bleef. Er is nog een wijziging aangebracht om de betrouwbaarheid van de Redstone te verbeteren. De ST-80 automatische piloot van de militaire versie is vervangen door een veel eenvoudigere, betrouwbaardere versie, de LEV-3.

Tegen het einde van de ontwikkeling week de Mercury-Redstone in totaal 800 punten af van de militaire Redstone, zodat NASA uiteindelijk een nieuwe ontwikkelingsraket had in plaats van de oorspronkelijke, betrouwbare versie. De eerste vlucht van de verbeterde draagraket vond plaats op 21 november 1960, die mislukte, gevolgd door drie min of meer succesvolle vluchten voordat het uiteindelijk het tweemans ruimtevaartuig met Alan Shepard en Gus Grissom vervoerde.

Een van de centrale onderdelen van het Mercury-programma was de draagraket. De eisen waren eenvoudig: het moest een voorwerp van 1500-800 kg kunnen versnellen tot de eerste kosmische snelheid en het in een baan rond de aarde kunnen brengen. Het enige instrument waarover de VS beschikten was de intercontinentale ballistische raket van het leger, de SM-65D Atlas. De raket was de nieuwste beschikbare technologie en de eerste testlancering vond plaats op 11 juni 1957 (zij het toen zonder succes). NASA stond voor het dilemma of zij de bestaande maar onbetrouwbare raket betrouwbaar moest maken dan wel moest wachten op de ontwikkeling van de Titan II ICBM (met mogelijk dezelfde onzekere uitkomst), dus werd besloten de Atlas te testen en te verbeteren.

Convair, de fabrikant van de raket, beschikte over een speciale productielijn voor het Mercury-programma, met opgeleid, ervaren personeel dat kon worden ingezet om de kwaliteit te waarborgen. De voor de ruimte bestemde produkten ondergingen een uitgebreide herinrichting, waarbij de volgende onderdelen betrokken waren:

De raket was gebaseerd op twee basisontwerpbeginselen. Een van deze principes was de zogenaamde anderhalve trap-indeling: de raket had één hoofdmotor en twee zijversnellers. Deze werden gelijktijdig gestart bij de lancering (zodat het voor de ingenieurs gemakkelijker was de werking visueel te controleren), vervolgens werden de boosters uitgeschakeld vóór de hoofdmotor tijdens de omloopbaan en de boosters (of de bijbehorende tanks) werden nooit uitgeschakeld. Het andere principe was het zogenaamde gasballonontwerp of -systeem. Om het gewicht tot een minimum te beperken, werd de raket ontworpen met zo dun mogelijke zijwanden, zo dun dat de raket onder zijn eigen gewicht zou bezwijken wanneer hij leeg was. De stabiliteit en de sterkte van de constructie werden aanvankelijk bepaald door de druk van het drijfgas en vervolgens, toen dit tijdens de vlucht opraakte, door de druk van het neutrale heliumgas in de tanks. Tijdens de tests bleek dit laatste ontwerpprincipe de zwakste schakel te zijn, zodat wijzigingen en verdere tests nodig waren.

De eerste lancering van Mercury vond plaats op 29 juli 1960, maar het echte bewijs kwam op 20 februari 1962, toen John Glenn en Friendship 7 vlogen.

Vluchtprofielen

Tot ruimtevlucht was reeds besloten met de vlucht van Spoetnik-1, het werd als een echte ruimtevlucht beschouwd als deze werd uitgevoerd in een baan rond de Aarde, dus stelde de NASA dit natuurlijk als doel voor de eerste Amerikaanse astronautenvlucht. Eind 1960 werd het de Amerikanen echter duidelijk uit de experimenten van de Sovjet-Unie – verschillende satellieten met grote massa”s (gelijk aan de massa van een menselijke vluchtcabine) en levende wezens in een baan om de aarde – dat hun rivaal op hen vooruitliep, en toen werd het idee opgevat dat het programma zich in twee alternatieve richtingen zou moeten vertakken: voortzetting van de voorbereidingen voor een orbitale vlucht en voorbereiding van een suborbitale menselijke vlucht als een aparte richting. De NASA dacht dat het voor het publiek geruststellend zou zijn als Amerika weliswaar zichtbaar in het nadeel zou zijn bij het vliegen in een baan om de aarde, wat door iedereen als de voor de hand liggende “echte” optie werd gezien, maar dat de weg daarheen in fasen zou worden opgebouwd en dat de eerste fase (de ruimtesprong) zou worden gewonnen. De Redstone-raket, die oorspronkelijk alleen voor proeven bestemd was, en de Mercury-capsule zijn dus in gebruik genomen, een proces waarbij in drie etappes een ruimtesprong wordt gemaakt in automatische modus, zonder passagier, vervolgens met een aap en tenslotte met een kosmonaut om de Sovjets te verslaan.

Lees ook: biografieen – Johann Wolfgang von Goethe

Verbeteringen van de infrastructuur

De belangrijkste infrastructuurkwestie was de keuze van de lanceerplaats. Het is interessant dat, hoewel er een theorie bestaat voor de keuze van een lanceerplaats om de ruimte te bereiken – de dichtst mogelijke plaats bij de evenaar – er bij de lancering van het Mercurius-programma niet bewust naar een lanceerplaats is gezocht, Maar om zich aan te passen aan de omstandigheden waarin de NASA werd opgericht (het ruimteagentschap werd ook opgericht door de experimenten van de verschillende strijdkrachten te concentreren), opende de NASA een verbindingskantoor in Cape Canaveral, een van de meest geavanceerde raketbasis van het Amerikaanse Ministerie van Defensie en het leger en de marine, met de opdracht de militaire proeven die daar hadden plaatsgevonden naar de NASA te brengen. Aangezien er op Cape Canaveral al een militaire basis was voor de Redstone-raketten, werd de lanceerbasis voor de Mercury-vluchten ook voor deze basis aangewezen, ongeacht het feit dat de NASA een civiele organisatie was en Cape Canaveral een militaire basis.

Ter voorbereiding van bemande ruimtevluchten kreeg de NASA de beschikking over de S-hangar, die in 1957 door de luchtmacht was gebouwd (eerst gebruikt voor onderhoud en opslag van vliegtuigen) en vervolgens aan het Vanguard-programma van het Naval Research Laboratory was gegeven voor verdere experimenten. In 1959 werd ook een formele overeenkomst bereikt tussen de eigenaar van de faciliteit, het Ministerie van Defensie, en de NASA om de hangar en de bijbehorende infrastructuur over te nemen. Vanaf dat moment werden de Mercury ruimtevaartuigen van de productieplaats hier ontvangen. Het werd later gebruikt voor het Gemini-programma en bleef in gebruik tot de Space Shuttle.

De belangrijkste ondersteunende infrastructuur voor de vluchten waren de lanceerplaatsen. Twee daarvan werden ook aangewezen voor de NASA, volgens de logica van de overname van eerdere experimenten. Het LC-5 (Launch Complex) werd het lanceerplatform voor de Redstone-raketten en het LC-14 voor de Atlas-raketten (en de Big Joe-raketten die bij de tests werden gebruikt). De carrière van de LC-5 begon in 1956 onder auspiciën van de luchtmacht (Cape Canaveral Air Force Station), toen het werd gebruikt om Jupiter ballistische middellange-afstandsraketten te testen op de Cape, voordat het werd vervangen door de Juno II, een evolutie van de Jupiters, die werden gebruikt om satellieten in een baan om de aarde te brengen. NASA kreeg toen het lanceerplatform voor de Redstone-raketten, eerst in automatische modus, toen met een aap en tenslotte met een mens.

Het verhaal van LC-14 is iets gecompliceerder. Het lanceerplatform werd in 1957 gebouwd voor de lancering van militaire Atlas-raketten, en werd in 1959 omgebouwd voor de lancering van Atlas-D raketten en ruimtelanceringen. In die tijd werd het beschouwd als de enige lanceerplaats die was aangewezen voor Atlas-raketten, zodat het Mercury-programma er niet exclusief over kon beschikken, maar het moest delen met MIDAS-satellieten, Big Joe-testlanceringen en andere intercontinentale raketlanceringen voordat het exclusief in handen van de NASA kon komen. Later werden alle lanceringen van Mercury-Atlas van hieruit gelanceerd, en later werden ook lanceringen van Atlas-Agena van hieruit gelanceerd.

Verdere planning was nodig om de landing en de daaropvolgende reddingsoperaties te ontwerpen en om het behoud van radiocontact tijdens de vlucht te beheren. De marine werd geselecteerd om beide taken tegelijk uit te voeren.

Op een persconferentie in Washington D.C. op 9 april 1959 onthulde de NASA aan het publiek de zeven mannen die, na strenge medische en psychologische tests, waren uitgekozen om de eerste mannen te worden die de ruimte in zouden gaan. Tegelijk met de onthulling leerde het publiek een nieuw woord kennen: astronaut (in de Amerikaanse terminologie, astronaut, dat zijn wortels heeft in de Griekse mythologie, in verband met de Argonauten, en letterlijk sterrenzeeman betekent).

Maar de publieke onthulling werd voorafgegaan door een langdurig, geheim selectieproject. De grondigheid van de selectie was gebaseerd op medische veronderstellingen dat ruimtereizigers in spe aan dodelijke gevaren zouden worden blootgesteld: men dacht aan een ineenstorting van de baan in gewichtloosheid, men dacht dat mensen zonder zwaartekracht niet zouden kunnen eten of drinken, maar men vermoedde ook psychologische moeilijkheden en een soort ruimtegekte zou zich van een eenzaam ruimteschip meester kunnen maken, waardoor zij het niet meer onder controle zouden kunnen houden. Om deze gevaren tegen te gaan, werd een selectiesysteem opgezet om kandidaten te selecteren die qua gezondheid en psychologie ver boven het gemiddelde uitstegen.

Selectie

De selectie van astronautenkandidaten werd uitgevoerd volgens de instructies van President Eisenhower – en enigszins gewijzigd ten opzichte van de eisen die door de Space Task Group waren vastgesteld – waarbij het militaire vliegkorps werd verzocht een lijst van potentiële kandidaten op te stellen. In totaal werden 508 potentiële kandidaten in Washington gescreend, waaruit 110 piloten als geschikte kandidaten werden geselecteerd (de lijst bevatte vijf piloten van de marine, 47 van de marine en 58 van de luchtmacht, niemand van de Army Air Forces werd geschikt bevonden). In de tweede fase van het selectieproces werden de kandidaten in drie hoofdgroepen verdeeld en de eerste 35 werden begin februari 1959, onder geheimhoudingsplicht, naar Washington gelast voor een gesprek. Charles Donlan, die namens de Space Task Group leiding gaf aan het project, stelde met voldoening vast dat de overgrote meerderheid van de kandidaten zich verheugde op deelname aan het Mercury-programma. Dit was te wijten aan het feit dat voor het programma vrijwilligers nodig waren, en niet aan het feit dat aspirant-piloten niet tot de taak mochten worden aangezet. Een week na de interviews van de eerste groep arriveerde de tweede groep in Washington en onderging hun interviews. Het percentage vrijwilligers onder de geschikt bevonden personen was zo hoog dat het niet nodig was een derde groep op te roepen (temeer daar het oorspronkelijk beoogde contingent van 12 werd teruggebracht tot 6). Na de gesprekken met de twee groepen gingen 69 personen door naar de selectieprocedure.

Ondanks duidelijke fysieke parameters werden zes van de 69 afgewezen omdat hun lengte te groot was. Ten slotte werden 56 kandidaten afgewezen omdat zij zich nog eens terugtrokken uit de algemene, technische en psychologische proeven van de tweede ronde. Het aantal geselecteerden werd vervolgens teruggebracht tot 32, die door de Space Task Group werden meegenomen voor gedetailleerde medische tests, met inbegrip van speciale elementen, in de Lovelace-kliniek in Albuquerque, New Mexico, en vervolgens in het Aeromedisch Laboratorium van de Wright-Patterson-basis.

Gedurende een week, te beginnen op 7 februari 1959, ondergingen de kandidaten in de Lovelace-kliniek een allesomvattend medisch onderzoek van zes fasen, dat meerdere dagen in beslag nam. Dit houdt in dat eerst de medische voorgeschiedenis van de kandidaten wordt onderzocht, gevolgd door gedetailleerde algemene medische tests zoals gezichtsonderzoek, ECG- en reflextests, colonoscopie en bloedonderzoek, of het tellen van sperma. Daarna volgden röntgenfoto”s, van het gebit tot de maag. De volgende stap waren lichamelijke prestatietests, waaronder hartstresstests op een fietsergometer, metingen van de longcapaciteit en de dichtheid van het lichaam. Aan het eind van de tests, die een week duurden, werden de gegevens voor elke kandidaat samengevat en in een medisch dossier opgenomen.

Onmiddellijk na de klinische proeven verhuisde de groep tussen 16 februari en 27 maart 1959 naar de luchtmachtbasis Wright-Patterson voor de zogenaamde stresstests. Deze proeven waren bedoeld om de psychologische en fysieke stressbestendigheid van de kandidaten te beoordelen. De fysieke tests omvatten eenvoudige trap- of loopbandbelastingsoefeningen, of centrifuge-tests die een groot uithoudingsvermogen vereisen, of meerassige roterende stoeloefeningen die piloten kennen van aeromedische onderzoeken. Bij de parallelle psychologische tests werden de kandidaten getest met onverwachte of onaangename stimuli, zoals tests met warm of koud water of oefeningen in een donkere kamer. Tot de psychologische tests behoorde ook de Rorschach-test, die anders aan geloofwaardigheid kan worden getwijfeld.

Aan het eind van de tests van Wright Patterson heeft het benoemingscomité bij de afsluiting van de testserie eind maart 1959 18 kandidaten naar voren geschoven die volledig medisch gekwalificeerd waren. Het selectiecomité van de Space Task Group kwam op 1 april 1959 bijeen en van de 18 geschikte kandidaten werden er uiteindelijk zeven geselecteerd voor een astronautenopleiding. Deze groep werd op 2 april 1959 door de NASA aangekondigd, en werden vervolgens als de Mercury Seven (Mercury 7) op 9 april 1959 in Washington voorgesteld als de toekomstige Amerikaanse astronauten, en met deze zeven piloten begon de astronautenopleiding.

Lees ook: beschavingen – Vedische tijd

Originele weken

De volgende groep, in de pers bekend als de Mercury Zeven, begon met de training:

Zes van hen gingen in het kader van het programma de ruimte in (Slayton werd in 1962 wegens hartproblemen uit de groep verwijderd en vloog pas in 1975 na een hartoperatie mee met het Soyuz-Apollo-programma).

De astronautenkandidaten traden voor het voetlicht met hun presentatie. Evenals de natuurlijke belangstelling van het publiek – er was nauwelijks een exotischer beroep dan “astronaut” in die tijd. De NASA zelf heeft de populariteit van haar kandidaten verder opgevoerd door een deal tussen de astronauten en een groot Amerikaans tijdschrift aan te moedigen, dat de rechten kocht om verhalen over astronauten te publiceren in een aanbod van 500.000 dollar. Als onderdeel van de overeenkomst publiceerde hij zijn verslagen over het leven van astronauten in de Life-serie, evenals hun biografieën. In deze artikelenreeks, die tussen 1959 en 1963 28 nummers lang verscheen, creëerde Life een nieuwe Amerikaanse held door astronauten af te schilderen als een soort “alledaagse superhelden”, door hun achtergronden te verfraaien en hun alledaagse leven buiten de opleiding in het Amerikaanse stereotype te portretteren.

Naast de Mercury-weken zijn er nog twee andere namen – beide postuum – gebruikt voor NASA”s eerste zeven astronauten. De ene was Astronautengroep 1, die NASA naderhand gebruikte toen het extra astronautengroepen ging werven voor het Gemini-programma en vervolgens het Apollo-programma, en onderscheid wilde maken tussen de groepen die op verschillende tijdstippen waren geselecteerd. Maar het was niet alleen de NASA, maar ook de astronauten zelf, die zich onderscheidden door hun eigen naam aan de groep te geven, en zo werden de Originele Zeven bekend en later de meest publiekelijk gebruikte groepsnaam, ook om ze te onderscheiden van de anderen (zoals de Nieuwe Negen die in 1962 werden gerekruteerd, of de Veertien in 1963).

Astronauten opleiding

De training leek sterk op het selectieprogramma op de luchtmachtbasis Wright-Patterson: zij oefenden hun start- en instapprofielen in centrifugale versnellingssimulaties, trainden in een koffer, in een warmtekamer of in kooldioxide kamers, of hielden hun conditie op peil door verschillende sporten. Maar er waren ook compleet nieuwe gebieden. Zij bezochten de fabrieken van verschillende leveranciers en leerden over de hardware die wordt gebouwd, bezochten Cape Canaveral, het vertrekpunt voor hun toekomstige ruimtemissies, en gingen naar Akron om de fabriek voor ruimtepakken te zien. Zij begonnen ook aan een proces van specialisatie, waarbij Carpenter bijvoorbeeld, met zijn marine-ervaring, een expert werd op het gebied van de communicatie- en navigatiesystemen van het ruimteschip, Grissom zich verdiepte in de controle- en elektromechanische systemen van Mercurius en Glenn hielp met het instrumentenpaneel van de cabine. De opleiding omvatte naast de bovengenoemde tests ook vliegoefeningen. Enerzijds zetten zij hun eerdere vluchten in krachtige gevechtsvliegtuigen voort om hun vliegvaardigheid op peil te houden, en anderzijds oefenden zij voor de gewichtloosheid waarmee zij zouden worden geconfronteerd door parabolische vluchten te maken in NASA”s C-131-toestel, dat voor dat doel was ontworpen.

In totaal werden twintig Mercurys gebouwd, drie mislukte lanceringen, vijf werden in een ballistische baan gebracht en zes brachten een baan om de aarde. Zes experimenten werden uitgevoerd met mensen, waarvan twee alleen in een ballistische baan. Met het ruimtevaartuig kon één enkele mens 24 uur in de ruimte vliegen, tot een maximum van 36 uur. De chemische batterijen waren goed voor 1500-3000 watt-uur (Wh), afhankelijk van de taak. Het was klokvormig, 3,4 meter hoog met inbegrip van de aanjaagraketten, met een maximale breedte van 1,9 meter. Het was een dubbelwandige constructie, waarbij de buitenste behuizing van een nikkellegering was, de binnenste van een titaanlegering, met daartussen een isolerend materiaal van keramische vezels. De reddingsraket werd in de neus gemonteerd. De hoogte van de reddingstoren is 6,2 meter. De stabilisatieparachute en de stabilisatie-infrarood-horizonvinder werden in de antennebehuizing geïnstalleerd. De cabine heeft een diameter van 1,9 meter en is 1,5 meter hoog. Gedurende de diensttijd voerde de astronaut de vereiste taken uit in een zittende positie, met bijna geen beweging.

Alan Shepard was de eerste Amerikaan die de ruimte in ging met het Freedom 7 ruimteschip, en een suborbitale ruimtesprong maakte. John Glenn was de eerste Amerikaan die in een baan om de aarde vloog met het Friendship 7-ruimteschip. De Sovjets overtroffen de Amerikanen ook op het gebied van bemande ruimtevaart met het Vostok-programma.

Onbemande testvluchten

De eerste poging van het Mercury-programma zou Little Joe 1 zijn geweest, als het niet was gedwarsboomd door een storing. Het experiment vond zelfs niet plaats op Cape Canaveral, maar op Wallop Island, en de ingenieurs wilden zien hoe de reddingsboot zich zou gedragen, met name op het moment van de maximale dynamische druk (de maximale luchtweerstand bij het opstijgen). Voor dit doel was een Little Joe-raket voldoende, omdat daarmee de gewenste dynamische druk kon worden gesimuleerd, en vervolgens werd op deze draagraket een model van het Mercurius-ruimteschip gebouwd, en tenslotte het enige complete systeem, de reddingstoren.

De geplande vlucht was echter een complete mislukking in 1959. Op 21 augustus 1959: 35 minuten voor de geplande lancering, toen de automaat en de zelfvernietiging waren aangesloten op de krachtbron van zijn eigen batterij, werden de explosieve ladingen die de ruimtevaartuigunits van elkaar scheidden onverwacht geactiveerd – de bemanning die zich op de lancering voorbereidde begon een paniekvlucht – en tenslotte werd de reddingstoren (die de noodsituatie correct had gedetecteerd) gelanceerd met het aangekoppelde ruimtevaartuigmodel, terwijl de raket in het lanceerplatform bleef. De reddingsraket deed vervolgens zijn werk op voorbeeldige wijze en bracht Mercurius naar de vereiste hoogte van ongeveer 600 meter, waar hij hem losliet. Het testrapport was in minder dan een maand klaar, en de oorzaak van de storing werd geïdentificeerd als een zogenaamde “zwerfstroom” veroorzaakt door een onjuiste wikkeling.

Naast de reeks Little Joe-experimenten op Wallop Island (die in wezen de functionaliteit van de reddingsraket moesten bewijzen), begon de NASA ook met het testen van een ander belangrijk onderdeel, het hitteschild. Hiervoor was een krachtigere draagraket nodig, de zogenaamde Big Joe-raket. De Big Joe was in wezen de Atlas raket. In het Big Joe-experiment werd de productielanceerinrichting Atlas-10D gekoppeld aan een onbruikbaar maar qua massa en afmetingen efficiënt Mercury-ruimtevaartuig, en werd het ruimtevaartuig voorzien van een hitteschild (dat bij de terugkeer in de dampkring warm wordt, opbrandt, verbrandt, langzaam uiteenvalt maar de warmte efficiënt verdeelt) dat na een langdurig ontwerpdebat was uitgekozen.

De lancering vond plaats op 9 september 1959 vanaf Cape Canaveral, lanceerplatform 14. Tijdens de vlucht werkte alles perfect tot na ongeveer twee minuten, toen de verkeersleiding een foutmelding kreeg op de telemetrie: de scheiding van de trappen was mislukt. Omdat de trap als dood gewicht bleef vliegen, was er geen kans dat het ruimtevaartuig de geplande hoogte en snelheid zou bereiken. Toen de rakettrap op het ruimtevaartuig achterbleef (en daarmee het hoofddoel van het hitteschild teniet werd gedaan), moest de besturing spelen met de reactieve besturingsstuwraketten (in wezen de kleine hulpstuwraketten die de besturing doen) om de raket naar beneden te krijgen, wat uiteindelijk lukte, hoewel de stuwstof voor de besturing volledig was verbruikt. Het Mercurius-ruimteschip bereikte uiteindelijk een tophoogte van 140 km en na een vlucht van 2292 km bereikte het de Atlantische Oceaan, waar reddingsteams het na een paar uur zoeken relatief intact aantroffen.

Op 4 oktober 1959 vond de volgende Mercury-test plaats – opnieuw op Wallop Island – die toen nog ongemarkeerd was en pas later de aanduiding Little Joe 6 kreeg. De test was in wezen een stap terug ten opzichte van de mislukte eerste poging, met als enige overeenkomst dat de gebruikte draagraket dezelfde was als die welke in augustus op het lanceerplatform was achtergelaten. Wat de doelstellingen van de vliegproeven betreft, betekende de stap terug dat alleen de geschiktheid van de raket en de vliegeigenschappen en robuustheid van het ruimtevaartuig moesten worden geverifieerd. Daartoe werden een ruimtecapsule van voldoende massa en afmetingen, maar zonder systemen en dus onbruikbaar, en een even onbruikbare ontsnappingstoren met de raket geassembleerd.

Tijdens het experiment tilde Little Joe de 16,5 meter hoge en 20 ton wegende structuur naar een hoogte van 65 kilometer, waar aan het einde van de twee-en-een-halve minuut durende vlucht de besturing volgens plan de zelfvernietiging in werking stelde. De stukken van het ruimteschip raakten de oceaan 115 kilometer verderop. Het experiment werd als een succes beschouwd.

Op Wallop Island werd voortdurend geëxperimenteerd, met Little Joe-raketten die elke maand tot op de dag werden gelanceerd. Zo werd op 4 november 1959 Little Joe 1A gelanceerd, een exacte kopie van de mislukte vlucht van Little Joe 1. De doelstellingen waren dezelfde, de vlucht was bedoeld om de geschiktheid van de reddingsraket te verifiëren, met toevoeging van zoveel mogelijk gegevens over het parachuteersysteem. De voor de vlucht bestemde capsule was weer een niet werkend model, met alleen de reddingsraket intact. Het experiment werd ook bijgewoond door de pers, na een korte strijd waarin journalisten vochten om uit de eerste hand informatie over de vlucht te krijgen (het NASA-personeel gaf de pers daarom vooraf een gedetailleerde “training”, zodat eventuele onderbrekingen in het aftellen niet als een fout of mislukking zouden worden gemeld).

Op 4 november, voltooide de LJ-1A eindelijk een gedeeltelijk succesvolle vlucht. De raket bracht de ruimtecapsule ogenschijnlijk zonder hapering in de lucht, maar de reddingsraket ontplooide zich pas 10 seconden na het punt van maximale dynamische belasting. Het parachuteersysteem functioneerde perfect, evenals de reddingsoperaties, zodat de secundaire en tertiaire operationele doelstellingen voor 100% werden gehaald. De reden voor het niet functioneren van de reddingsraket werd niet onthuld, er werd alleen gespeculeerd. De mislukking heeft geleid tot een herhaling van het experiment.

Little Joe 2 werd gelanceerd vanaf zijn gebruikelijke plaats op Wallop Island op 4 december 1959, en was een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de vorige poging. Hoewel de LJ-1A geen onverdeeld succes was, voegden de experimenteerders toch een levende vlucht toe aan het Little Joe-Mercury experiment. Zij waren nieuwsgierig om te zien hoe een eenvoudig organisme als een klein koperen aapje zich zou gedragen onder de gevolgen van de bewegingen van het ruimteschip, de gewichtloosheid en de straling op grote hoogte. Later planden zij een aanvullend biologisch pakket: haverkorrels, neuronen van ratten, weefselculturen en insecten werden klaargemaakt om met de aap mee te reizen.

De lancering vond plaats in aanwezigheid van twee nieuwe astronautenkandidaten, Alan Shepard en Virgil Grissom. Little Joe bracht Mercurius naar 30 000 meter hoogte, en de lancerende reddingsraket bracht de capsule nog hoger, tot 84 000 meter, voordat hij uit het dode punt naar beneden viel. De piekhoogte was uiteindelijk bijna 30.000 meter lager dan gepland, als gevolg van een verkeerd berekende luchtweerstand. Sam de aap heeft uiteindelijk maar 3 minuten gewichtloosheid ervaren in plaats van de geplande 4. Na ongeveer 6 uur heen en weer geslingerd te hebben, slaagden de reddingsteams erin het aapje veilig uit zee te halen, na een zachte landing. De deskundigen verklaarden alle voorafgaande doelstellingen tot een succes en waren enthousiast – vooral over de perfect functionerende Little Joe draagraket – hoewel de meningen later genuanceerder werden, waarbij vooral biologen klaagden over de minder dan bevredigende resultaten van het dierproeven. Het hoofddoel werd echter bereikt en de reddingsraket bleek perfect geschikt voor een eventuele noodredding van het ruimteschip met levende wezens – zelfs mensen – aan boord.

De reis van Sam de aap werd gevolgd door een herhaling van de niet geheel geslaagde Little Joe 1 en 1A vluchten, met de kleine twist dat het ruimteschip opnieuw ”iemand” vervoerde, Miss Sam, een klein vrouwelijk koperen aapje. Op 21 januari 1960 werd nog een Little Joe raket gelanceerd vanaf Wallop Island, en deze keer presteerde hij eindelijk zoals verwacht. De raket kwam minder dan 15 kilometer onder de geplande hoogte en bereikte een snelheid van meer dan 3.200 km

De enige echte nieuwigheid van de vlucht was een reddingsoefening, waarbij ingenieurs een noodsituatie simuleerden op Little Joe”s burn-out hoogte en de reddingsraket moest worden gelanceerd. De operatie verliep zonder problemen, met nog eens 75 m

In februari 1960 besloot de NASA op een vergadering in Los Angeles (enigszins gebaseerd op de Little Joe- en Big Joe-tests) over de definitieve configuratie van het Mercury-ruimteschip, de Atlas-raket en de reddingsraket, en was van plan deze met de definitieve configuratie uit te voeren. De finaliteit – en misschien de aanwezigheid van werkende hardware – kwam ook tot uiting in het feit dat de vlucht niet bedoeld was om als Big Joe gelanceerd te worden, maar als de laatste Mercury-Atlas-1. Voor de vlucht namen zij daarom de fabrieksmatig gebouwde McDonnell ruimtecapsule nr. 4 en installeerden extra apparatuur en instrumentatie. Het ruimtevaartuig was meer een meetwerkplaats in zijn definitieve opbouw dan een functioneel ruimtevaartuig, gezien de ontbrekende systemen (levensondersteuning, pilotenstoel, instrumentenpaneel, stuwraketten, enz.

Parameters die voor de vlucht moeten worden getest

Op 24 juli werden de parameters die door het ruimtevaartuig bereikt moesten worden (5700 m

Een minuut na de lancering, ging alle contact met de raket verloren. Een seconde voordat de transmissie werd onderbroken, werd via telemetrie een signaal ontvangen dat het drukverschil tussen de brandstoftank en de tanks voor vloeibare zuurstof plotseling was opgehouden. Aangezien er geen visuele controle door de wolk mogelijk was, kon niet worden vastgesteld of dit signaal de oorzaak van de problemen was of het eindresultaat van de problemen waarbij de tanks werden vernietigd, maar uit de signalen bleek duidelijk dat de raket en het ruimtevaartuig waren vernietigd. De oorzaken waren moeilijk te achterhalen, hoewel reddingsteams erin slaagden de neergestorte raket en de Mercury-ruimtecapsule in zee terug te vinden. De oorzaak van de mislukking kon niet worden achterhaald, maar de NASA besloot de vlucht te herhalen, alleen om het ruimtevaartuig met instrumenten te laden voor de volgende test.

Het ontwerp van het Little Joe 5 experiment begon ongeveer een jaar voor de geplande lancering en het oorspronkelijke idee was om de eerste operationele Mercury ruimtecapsule of reddingsraket te lanceren door er een speciaal “pakket” in op te nemen met daarin een middelgrote chimpansee om het gedrag van het ruimtevaartuig en zijn inzittende bij maximale Q te testen. Vertragingen bij de landing van de ruimtecapsule, problemen met de zogenaamde “nietjesring” die het ruimtevaartuig en de raket verbindt, en de daarin ingebouwde scheidingspyrotechniek, vertraagden echter de voorbereidingen, zodat Robert Gilruth besloot (met instemming van de STG-ingenieurs) de chimpanseevlucht uit de planning te halen, zodat de bemanning zich meer op technische zaken kon concentreren. Later ontstonden verdere problemen met de installatie van de helium- en waterstofperoxidetanks, waardoor verdere vertragingen ontstonden. Er waren ook extra gewichtsproblemen met de vliegende apparatuur, waardoor de mogelijkheid van een ongewenste landing in Afrika ontstond.

De lancering was uiteindelijk gepland voor 8 november 1960. Op die dag liep het experiment uit op een complete mislukking. De raket steeg op van Wallop Island om 10:18 plaatselijke tijd (15:18 UTC) en werd vernietigd na slechts 16 seconden van de vlucht. De reddingsraket werd toen voortijdig afgevuurd, terwijl de draagraket het ruimtevaartuig nog aan het versnellen was, maar alle onderdelen bleven in gekoppelde toestand, raakten van koers en stortten neer in zee. De capsule bereikte een hoogte van slechts 16,2 km en stortte neer in zee op 20,9 km van het lanceerplatform, ver buiten het doelbereik. Reddingsteams hebben later een deel van het wrak uit zee gehaald voor verdere analyse.

In de tweede helft van 1960 werd binnen de NASA het idee geopperd – deels uit angst dat de Sovjets hen voor zouden zijn en deels om kosten te besparen – om de experimenten op te splitsen en, naast de orbitale vlucht met de Atlas-raket, een zogenaamde ruimtesprong (ballistische baanvlucht) uit te voeren met een raket met een lager vermogen, die alleen ruimtevlucht zou zijn in die zin dat hij de Kármán-linie zou overschrijden. De Redstone raket werd gekozen en het Mercury ruimteschip werd er bovenop gebouwd om de ruimtesprong te testen.

Om het nieuwe vluchtprofiel te testen, waren de ingenieurs van plan een Mercury ruimtecapsule op ware grootte (fabrieksvoorbeeld nummer 2) te laten vliegen met een Redstone draagraket (gemerkt MR-1) en een ontsnappingstoren op ware grootte. Het plan was om deze combinatie van apparatuur te gebruiken om het automatische geleidings- en landingssysteem van het ruimtevaartuig te testen, alsmede de infrastructuur voor lancering, redding en opsporing op de grond. Bovendien wilden zij ook de werking van het abort-detectiesysteem testen (het systeem was ingesteld om een abort-situatie te detecteren en aan het controlesysteem te melden, maar niet om zelf een abort te activeren).

De lancering was oorspronkelijk gepland voor 7 november 1960, maar er werd een defect ontdekt in het heliumsysteem (de druk daalde onverwacht tot een kwart van de normale waarde), zodat de lancering moest worden uitgesteld, het ruimtevaartuig en het hitteschild uit Redstone moesten worden gedemonteerd, het defect moest worden verholpen (door de tanks te vervangen en de bedrading opnieuw aan te brengen) en het geheel weer in elkaar moest worden gezet. De nieuwe lancering was gepland voor 21 november 1960. Dit was de eerste keer dat het controlecentrum van Mercurius werd gebruikt om de vlucht te leiden.

De lancering vond plaats om 9.00 uur plaatselijke tijd (14.00 uur UTC) vanaf het lanceerplatform LC-5. De verraste verkeersleiders zagen door de periscoop van het nieuwe controlecentrum dat de raket brulde, toen plotseling het gebrul ophield, de raket een schok gaf, toen op zijn staartvlak ging staan en er stilte heerste op het lanceerplatform. Onmiddellijk daarna start de reddingsraket en vliegt weg, maar laat de ruimtecapsule boven op de raket achter. Drie seconden nadat de ontsnappingsraket is weggevlogen, ontplooit de parachute van de capsule zich en bedekt de capsule, half ontplooid. De situatie werd heel gevaarlijk door het slecht functioneren van het systeem: de volledig geladen raket stond op het lanceerplatform zonder enige veiligheid, alleen vertrouwend op de zwaartekracht, met de parachute hangend over de zijkant van de hele assemblage, dreigend te worden omvergeblazen door een kleine windvlaag.

De mislukking is uiteindelijk de geschiedenis ingegaan als de “vlucht van vier inch” (anderen hebben de gebeurtenis samengevat als “het enige wat we afvuurden was de reddingsraket”). Eerst koos het commando uit verschillende opties om te wachten tot de batterijen die nodig waren om de systemen van de raket van energie te voorzien, leeg waren, zodat de vloeibare zuurstof langzaam kon afkoken en de explosieve raket kon worden benaderd. Het probleem werd al snel opgelost: tijdens de lancering werden verschillende kabelconnectors in verschillende volgordes van de raket losgekoppeld, en een verkeerde kabel (een kortere kabel van een ander type Redstone) werd in de verkeerde volgorde uit de raket getrokken, zodat de motor dit als een afsluitcommando zag en het lanceerproces stopte lang voordat het voltooid was. Toen het defect eenmaal was vastgesteld, werd besloten de test te herhalen.

Minder dan een maand na de mislukte poging, was de NASA klaar om een nieuwe sprong in de ruimte te maken. De Mercury-Redstone-1A vlucht was een complete herhaling van de mislukte poging op 19 november. Het ruimtevaartuig was hetzelfde (fabrieksnummer Nr.2) als dat van de MR-1, en de raket die voor de assemblage werd gebruikt was de MRLV-3. Het doel van de vlucht bleef hetzelfde: het verifiëren van de werking van het automatische geleidings- en landingssysteem en het vluchtafbrekingssysteem met gebruikmaking van de operationele ruimtecapsule, raket en ontsnappingstoren.

De lancering vond plaats op 19 december 1960, toen de Redstone raket om 11.15 uur (16.15 UTC) van het lanceerplatform Cape Canaveral LC-5 opsteeg, de motor 143 seconden lang werkte en het ruimtevaartuig uiteindelijk naar een hoogte van 210 kilometer (210 mijl) werd gebracht en in de Atlantische Oceaan landde op 378 kilometer (378 mijl) van de lanceerplaats. De maximale snelheid aan het einde van de vlucht was 7900 km

Na de succesvolle Mercury-Redstone-1A missie ging de NASA onmiddellijk over tot de ruimtevluchten met de Redstone raket, omdat dit de snelste manier was voor de Verenigde Staten om de Sovjets voor te zijn. De volgende stap was een volwaardige ruimtesprong te maken met een volledig uitgerust ruimteschip, maar eerst met een aap aan boord, een soort generale repetitie alvorens met een mens te gaan vliegen, zodat de effecten op levende organismen konden worden bestudeerd. De doelstellingen van Mercury-Redstone-2 werden dienovereenkomstig gedefinieerd. In plaats van de resusapen die reeds bij de Little Joe-experimenten werden gebruikt, werd echter gekozen voor een chimpansee, een primaat met een meer op de mens gelijkende lichaamsbouw, voor de vlucht. Op de Holloman luchtmachtbasis was reeds een kolonie van 40 apen opgericht voor de experimenten, en één daarvan werd uitgekozen voor de vlucht. De gekozen aap werd in 1956 in Kameroen geboren en in 1959 naar Amerika overgebracht, en voor het experiment werd de oorspronkelijke Chang (het “inventarisnummer” werd veranderd van 65 in Ham. Ham had niet de oorspronkelijke Engelse betekenis van “ham”, maar was een acroniem dat bestond uit de initialen van het Holloman Aerospace Medical Center, dat het experiment uitvoerde. Wat nieuw was voor Ham, vergeleken met de vorige vlucht, was de noodzaak om tests te bedenken om niet alleen vitale functies te testen, maar ook de reactie van het lichaam op gewichtloosheid en de effecten van de ruimtevlucht. De belangrijkste van deze tests was om het dier te onderwerpen aan verschillende geluiden en

Twintig dierenartsen en verzorgers, met zes van de beste dieren geselecteerd op de Holloman-basis, werden op 2 januari 1961 overgebracht naar Cape Canaveral, waar zij een aparte afdeling kregen toegewezen. Op de nieuwe locatie begon eerst een periode van acclimatisatie, aangezien de apen van de Holloman-hoogte van ongeveer 1500 meter boven zeeniveau werden overgebracht naar zeeniveau, zodat de gemeten gezondheidswaarden van de apen om objectieve redenen veranderden. De dieren werden vervolgens verdeeld in twee afzonderlijke groepen, waarbij de leden van de twee groepen niet met elkaar in contact mochten komen, zodat werd voorkomen dat een mogelijke besmettelijke ziekte alle kandidaten tegelijk zou overspoelen. In de periode voorafgaand aan de lancering oefenden de chimpansees dagelijks de taken die zij op de Holloman-basis hadden geleerd, alleen waren deze keer de licht- en geluidssignalen en de reagerende armen verwerkt in een levensgroot model van de Mercury-cabine om de dieren te laten wennen aan de nieuwe “werkomgeving”. Op de dag voor de lancering hebben een lid van de Space Task Group en een dierenarts van het Nederlandse team de dieren onderzocht en de meest geschikte kandidaat, Ham, geselecteerd. De chimpansee die voor de vlucht was toegewezen kreeg ook een reserve, een vrouwtje genaamd Minnie. Voor de twee geselecteerde specimens begon het lanceerproces 19 uur voor de geplande lancering, toen zij werden uitgerust met biosensoren om hun vitale functies te meten en een dieet kregen voorgeschoteld. Zeven en een half uur voor de start werd een laatste medische controle uitgevoerd. Vier uur voor het opstijgen werden de twee dieren in speciaal voor de vlucht ontworpen stoelen onder druk geplaatst en naar het lanceerplatform gebracht.

De lancering van Mercury-Redstone-2 vond plaats op 31 januari 1961 om 11.55 uur (16.55 uur UTC), na een reeks vertragingen als gevolg van problemen (de lift van het lanceerplatform blokkeerde, er waren onnodig veel mensen in de omgeving van het lanceerplatform, een systeem deed er 20 minuten langer over om zich in te stellen, en het deksel van een van de connectoren van de raket bleef steken). De reis van de chimpansee was verre van probleemloos. Een minuut na de lancering ontdekten de telemetriegegevens een afwijking van 1 graad in de baan, en de afwijking nam toe. De versnelling duurde 137 seconden, waarna de automatische motor van de raket uitschakelde zoals geprogrammeerd. De reddingsraket detecteerde de motorstilstand als een storing, maar in plaats van de motor uit te schakelen, startte hij op en bleef de capsule optillen. Door het falen van de ontsnappingsraket overschreed het ruimteschip de geplande snelheid van ongeveer 7081 km

Ondanks de moeilijkheden, heeft de aap het geweldig gedaan. Net als bij de grondtraining moest hij hendels overhalen op verschillende aanwijzingen en miste hij slechts twee van de 50 keer (opnieuw bestraft met een kleine elektrische schok). Bij de landing kwam er nog een probleem aan het licht voor de controle. De mislukking deed zich voor tijdens het scheiden van de raket en de valse lancering van de reddingsraket, de voor de eindinstelling van de baan bij de landing gebruikte remraketten (die in een “pakket” waren gebundeld en aan de bodem van de cabine waren vastgebonden om aan het eind van het remmen gemakkelijk te kunnen worden losgemaakt) waren voortijdig losgemaakt. Daarom vond het remmanoeuvre niet plaats op de top van de baan. De capsule keerde vervolgens terug naar de atmosfeer en door de meervoudige veranderingen in de baan werd Ham blootgesteld aan 14,7 G bij maximale vertraging. De problemen hebben het ruimtevaartuig niet verlaten tijdens de afdaling. Ham plonsde neer in de Atlantische Oceaan na een vlucht van 16 minuten en 39 seconden, 679 kilometer van de lanceerplaats en 90 kilometer van het dichtstbijzijnde wachtende schip, de destroyer USS Ellison. Tijdens de landing werd de cabine beschadigd, het hitteschild werd afgescheurd en er was een lek, zodat water in de cabine begon te stromen, waardoor deze dreigde te zinken. Een P2V-reddingsvliegtuig dat werd gestuurd om de landing te controleren en de plaats van de cabine in het water te bepalen, ontdekte dat de Mercury cabine 27 minuten na de landing ondersteboven in het water was gegooid. Het commando gaf vervolgens opdracht aan de marine om helikopters te bestellen voor een vroege redding, aangezien het bergen van de boot minstens 2 uur zou hebben geduurd. Het dichtstbijzijnde helikoptervliegdekschip, de USS Donner, stuurde een zoek- en reddingshelikopter, die uiteindelijk de zinkende ruimtecapsule geborgen heeft. De piloten schatten dat ongeveer 360 liter water zich in de cabine had verzameld tegen de tijd dat deze werd geborgen. Naast de schade aan de cabinewand kwam er ook water in de cabine via een klep (dezelfde klep waardoor lucht ontsnapte tijdens de beginfase van de vlucht en die open bleef). Na de extractie vervoerde de helikopter de cabine naar de USS Donner en werd de deur aan boord geopend. De mariniers vonden Ham vastgebonden in zijn stoel, veilig en wel. Het dier, dat in goede conditie was, kreeg een appel en een sinaasappel uit de kombuis, die hij met smaak had verorberd.

De missie van Ham was geen duidelijk succes, zodat het nodig was wijzigingen aan te brengen aan de raket en de functionaliteit ervan te testen op een andere testvlucht alvorens een bemande ruimtevlucht te maken.

Intussen werd ook vooruitgang geboekt met de andere tak van het experiment, het vliegen in een baan om de aarde. De sleutel was om de Atlas-raket geschikt te maken voor de ruimtevaart voor het Mercury-programma, dat spectaculair was mislukt met Mercury-Atlas-1. Tijdens het onderzoek naar het ongeval werd het ontwerp van de raket als mogelijke oorzaak van het falen aangewezen. De Atlas was een zogenaamde kerosine-zuurstofraket (d.w.z. met RP-1 kerosine als brandstof en vloeibare zuurstof als oxidatiemiddel), die op 17 december 1957 voor het eerst succesvol werd gelanceerd als militaire ballistische raket. De ontwerpfilosofie van de structuur was vrij uniek, de ingenieurs gebruikten de zogenaamde “gasballon”-methode: de tanks van het ruimtevaartuig waren gemaakt van roestvrij staal dat dunner was dan papier en werden gevuld met heliumgas met een druk van 170-413 kPA, wat de structurele sterkte van de hele raket opleverde. Volgens de testers ontplofte de raket of viel uit elkaar door onvoldoende structurele sterkte, zodat de volgende Atlas-raket een stalen band kreeg (in astronautentaal bekend als een bonding brake of riem) als versterking om de structurele zwakte van de “dunwandige” versie te compenseren. De band werd eerst in een laboratorium en in een windtunnel getest en geschikt bevonden, maar er was een lange discussie tussen de Space Task Group, de luchtmacht en Convair over de vraag of het een geschikte oplossing was. Uiteindelijk beval het meerderheidsstandpunt van STG en Convair aan James Webb, het nieuwe hoofd van de NASA, om toestemming te geven voor de vlucht (Webb nam als leider van enkele dagen het risico om in te gaan tegen de luchtmacht, die meer ervaring had met het bedienen van de raket en tegen het experiment was, en om alle gevolgen van een mislukking op hemzelf en de NASA af te wentelen).

Vreemd genoeg specificeerden de ingenieurs echter geen orbitale test, maar slechts een suborbitale, als voorzorgsmaatregel, de raket zou in wezen alleen de Mercury capsule versnellen tot een automatische ruimte-sprong. Webb”s besluit werd genomen en de raket, de bemande raket en de reddingsraket werden snel in elkaar gezet en klaargemaakt voor lancering. Op 21 februari 1961, om 9:28 (14:28 UTC), werd het ruimtevaartuig zonder hapering gelanceerd, onder toezicht van de verkeersleiders van het plaatselijke controlecentrum. Verscheidene mensen durfden nauwelijks adem te halen bij de lancering, en hoorbare zuchten van opluchting waren te horen toen de raket en het ruimtevaartuig na 1 minuut vliegen de maximum Q-zone passeerden en verder versnelden zoals gepland. De telemetrie gaf achtereenvolgens de uitschakeling van de draagraket, de scheiding van het ruimtevaartuig van de raket, de scheiding van de ontsnappingstoren, het draaien van het ruimtevaartuig naar de remontsteking, het remmanoeuvre, en tenslotte de scheiding van het rempakket aan. Radiocontact werd op dit punt verloren vanwege de afstand, maar al snel meldde de uitgaande USS Greene dat het signalen opving van de terugkerende capsule en raket, en dat het de terugkeer visueel in de gaten hield. In het landingsgebied (een ellips van 20×40 mijl in diameter met fouten) wachtte de USS Donner op de aankomst van het ruimtevaartuig. De destroyer zag het ruimteschip, en de reddingshelikopters brachten Mercurius binnen 24 minuten aan boord. De poging was een compleet succes.

De ingenieurs achtten het van vitaal belang het gedrag van het ruimtevaartsysteem in het maximale dynamische drukbereik (max Q) te testen en verwachtten op dit gebied vooruitgang te boeken door de mislukte Little Joe 5-vlucht te herhalen (ook al waren de gegevens van de Mercury-Atlas-tests reeds beschikbaar). Daarom werd gestreefd naar een herhaling van LJ-5, vooral in het licht van het feit dat men er bij de poging aan de linkerkant niet in geslaagd was de oorzaak van de mislukking duidelijk aan te wijzen.

Op 18 maart 1961, om 11:49 (16:49 UTC), werd Little Joe 5 gelanceerd vanaf Wallop Island, maar deze keer werkte alles niet goed. Slechts 20 seconden na de lancering en 14 seconden voor de tijdslimiet werd de ontsnappingsraket opnieuw geactiveerd, het ruimteschip kwam los van de raket en raakte bijna de raket, waarna het aan de parachute in de oceaan afdaalde. De capsule landde uiteindelijk 28 kilometer van het aangewezen landingspunt met een licht beschadigde parachute. Volgens de analyse na de vlucht oefende de dynamische druk (luchtweerstand) een zodanige structurele vervormingskracht uit op de structuur van het ruimtevaartuig dat het heen en weer draaien van de romp uiteindelijk de elektronica vervuilde, waardoor een vals afbrekingscommando werd gegeven. Het experiment was weer niet succesvol, of althans gedeeltelijk succesvol.

De reis van Ham was geen duidelijk succes, zozeer zelfs dat de vlucht van Alan Shepard in Mercury-Redstone-3 niet zou volgen, maar Wernher von Braun, directeur van NASA”s Marshall Space Flight Center, werd gedwongen veranderingen aan de raket aan te brengen en de functionaliteit van de veranderingen op een andere testvlucht te testen. Intussen was er een controverse uitgebroken tussen de raketontwerper en de perschef over de wijze waarop de veiligheidsvraagstukken in verband met de eerste Amerikaanse astronaut aan het publiek moesten worden gepresenteerd. NASA”s communicatiebeleid was dat geen enkele astronaut de ruimte in zou worden gelaten totdat zij 100% konden garanderen dat de hardware betrouwbaar was voor de veilige terugkeer van de passagier, terwijl von Braun zei dat het risico een risico was dat geaccepteerd moest worden, en dat het er zeker was, en dat het groter was dan autorijden op Amerika”s wegen, maar zeker niet groter dan dat van de shuttlepiloten waar de kandidaten uit voortkwamen. De laatste vlucht heeft zelfs geen serienummer gekregen, maar is aangeduid met de ongeplande Mercury-Redstone-BD (of Booster Development) aanduiding. Redstone werd op in totaal zeven plaatsen verwisseld. Eén wijziging was om te voorkomen dat de raket te snel accelereerde, hetgeen werd bereikt door een kleine servoklep zodanig aan te passen dat er minder waterstofperoxide in de stoomgenerator kwam die de brandstofpompen aandrijft, waardoor het vermogen van de pompen afnam. Ook werd de zogenaamde stuwkrachtregelaar gewijzigd, een onderdeel dat de hoeveelheid brandstof regelt die door de motor stroomt, en dat ook was ontworpen om overacceleratie te voorkomen. Een andere bron van problemen was de trilling van het bovenste deel van de raket, veroorzaakt door de luchtkrachten, dus werden vier verstijvers geïnstalleerd en werd de isolatie van de raketwand aangepast (65 sensoren werden geïnstalleerd om de effecten te testen). Nog eens vijf stroomonderbrekers werden geïnstalleerd om de motor zo nauwkeurig mogelijk te kunnen uitschakelen voordat de oxidator opraakte.

De lancering gaf het grondpersoneel ook de gelegenheid om te oefenen in echte omstandigheden, waarmee zij later te maken zouden krijgen met menselijke ruimtelanceervoertuigen. Op de dag van de lancering werd een M113 pantservoertuig geparkeerd op 300 meter van de lanceerplaats, waarin de bemanning – met inbegrip van de “vuurmeester” die toezicht hield op de lancering – plaatsnam en wachtte op het lawaai van de botervlieger. Een ander voertuig – een lege vrachtwagen bekleed met asbest – werd 20 meter van de deflector van de gasstraal van de raket geparkeerd, om de positie van de mobiele ontsnappingstoren te simuleren. Tijdens de voorbereidingen voor de lancering was er een klein probleem toen de temperatuur van de brandstof opliep tot bijna het kookpunt en er vloeistof uit de raket spoot. Het tanken werd gestuurd door een computer, die moest worden bijgesteld om het probleem op te lossen.

Op 24 maart 1961, om 12.30 uur plaatselijke tijd (17.30 uur UTC), werd de raket gelanceerd. De raket steeg op zoals gepland, hoewel de snelheid aan het eind van de vlucht 26,7 m

Na de eerste geslaagde test van de Atlas-raket zijn de voorbereidingen voor de volgende test begonnen. Het is nu zeker dat de verbeterde D-100 productieraket voor deze test zal worden gebruikt – met de Mercury No 8 cabine. De verbetering bestond erin de zijwand van de raket te vervangen door een dikker materiaal, dat een grotere structurele stabiliteit beloofde, om te voorkomen dat de Mercury-Atlas-1 om deze reden neerstortte. Het oorspronkelijke plan was dat de Atlas de Mercury-capsule zou meenemen op een ballistische vlucht over de Atlantische Oceaan met een lange baan (2.000-2.500 kilometer in plaats van de 400-500 kilometer van de Mercury-Redstone-ruimtesprong), maar na de vlucht van Gagarin werd het vluchtplan volledig herschreven en werd nu een baanvlucht met één omloop gepland. Bovendien werd een ruimtevaartuig uitgerust met een “robot” die niet alleen verschillende instrumenten ontving, maar ook in staat was de ademhaling na te bootsen door middel van een speciaal pompsysteem om de belastingen tijdens de vlucht te meten en zo het life-support systeem te testen. Volgens Plan B had, indien de Atlas-raket de vereiste snelheid niet had bereikt, de vlucht overal boven de Atlantische Oceaan kunnen worden onderbroken en kunnen worden omgevormd tot een missie die ten minste even dicht bij suborbitale vlucht kwam als oorspronkelijk was gepland.

Mercury-Atlas-3 werd op 25 april 1961 om 11.15 uur plaatselijke tijd (15.15 uur UTC) zonder grote vertragingen gelanceerd, maar als gevolg van een storing in het besturingssysteem – het ruimtevaartuig vloog recht omhoog en vergrendelde zich niet in zijn baan – moest het in de 43e seconde van de vlucht worden zelfvernietigd. De enige functionerende eenheid was de ontsnappingsraket, die Mercurius automatisch afsplitste voordat de Atlas ontplofte, zodat deze later in de oceaan kon afdalen. Een deel van het wrak van de Atlas, met inbegrip van het geleidingssysteem, werd twee maanden later op de plaats van de crash gevonden, diep ingebed in de modder, waardoor de oorzaak van de mislukking kon worden achterhaald.

Op Wallop Island waren voorbereidingen aan de gang voor de zevende Little Joe lancering, omdat het absoluut noodzakelijk werd geacht de mislukte tests van de LJ-5 en LJ-5A uit te voeren. Voor dit doel gebruikten zij Mercury cabine nummer 14, die deze keer met nog meer instrumenten was geladen. Het oorspronkelijke plan was dat de raket een steile baan zou volgen tot 15.000 m, waar hij zich zou kunnen losmaken van het ruimtevaartuig, de ontsnappingstoren zou kunnen losmaken, en de parachute uit het parachutehuis zou kunnen schieten en met de landing zou kunnen beginnen. De maximale Q-kracht van ongeveer 5000 kg

Op 28 april 1961, om 9:03 (14:03 UTC), vond het opstijgen plaats. Waarnemers zagen onmiddellijk dat een van de motoren van de Castor niet was gestart, waardoor het duidelijk was dat de baan veel lager zou zijn. Uiteindelijk bracht de raket het ruimteschip tot op een hoogte van slechts 4500 meter, terwijl de kracht die tijdens max Q werd waargenomen bijna het dubbele daarvan was. De geplande afbreking van de vlucht vond plaats op de 33e seconde. Het ruimtevaartuig landde uiteindelijk op 3,5 kilometer van het landingspunt en werd zonder problemen door de reddingshelikopter opgehesen. Gezien de structuur, die een dubbele belasting kan dragen, werd het experiment geslaagd verklaard, ondanks het feit dat de baan volledig uit de koers was.

Door het mislukken van Mercury-Atlas-3 zijn de plannen voor de volgende vlucht volledig herschreven. De oorspronkelijke plannen behelsden een herhaling van de vorige ruimtevlucht met een aap aan boord, maar dit werd later gewijzigd in een robotastronaut ter vervanging van de aap en een vlucht met 3 omlopen om de aarde, uit te voeren door de NASA in april 1961. Door het mislukken van de MA-3 en vervolgens een reeks vertragingen bij de produktie van de Atlas werd het experiment vervolgens uitgesteld en het vluchtplan gewijzigd. Bovendien werd een ongebruikelijk besluit genomen om Mercury cabine 9 voor de vlucht te gebruiken: cabine 8 van de MA-3, die in zee was gevallen, werd uit zee gevist, de nodige reparaties en vervangingen werden uitgevoerd en de cabine werd bovenop de Atlas-raket gebouwd. Vervolgens werden in de fabriek defecte transistors aangetroffen en men vermoedde dat deze mogelijk in de Atlas en zelfs in het ruimtevaartuig waren gebruikt, zodat de reeds geassembleerde assemblage naar de hangar werd teruggebracht en opnieuw werd gedemonteerd. NASA gaf toen opdracht tot een zo grondig mogelijke inspectie, want de VS konden het zich nauwelijks veroorloven te laat te zijn in de ruimtewedloop – vooral na de prestaties van Gagarin en Tyitov – en nog minder om te falen. De lanceerdatum werd ook lange tijd uitgesteld door inspecties, terwijl het orkaanseizoen toesloeg, en de voorbereidingen moesten twee keer worden stopgezet vanwege orkanen.

De nieuwe plannen hielden in dat Mercury-Atlas-4 in een baan om de aarde zou vliegen, niet suborbitaal, maar orbitaal, met slechts 1 omloop om de aarde. Gedurende deze tijd kon het gedrag van de raket en het ruimtevaartuig gedurende het gehele lanceringsproces worden geobserveerd (en van de raket nog drie dagen totdat het door natuurlijke vertraging weer in de atmosfeer terechtkwam). In wezen was alles (versnelling, scheiding van de raket, remmen, terugkeer) zeer vergelijkbaar met de ruimtesprongen, maar op grotere schaal, met een hogere belasting van de structuur, een hoger hitteschild en een groter gebied dat moest worden bestreken door de zoek- en reddingsteams die op zee werden ingezet.

Tenslotte werd op 13 september 1961 het vierde Mercury-Atlas ruimtevaartuig gelanceerd, dat met succes een baan om de aarde maakte. De grootste vraag na de lancering was of de structurele versterking door de verdikte zijwand voldoende zou zijn voor de raket. Hoewel de instrumenten in de eerste paar seconden hevige trillingen maten, doorstond de raket zowel deze belasting als de daaropvolgende maximale dynamische trillingen (de maximale trillingsbelasting, max Q genoemd, die varieert met de luchtdichtheid en de luchtsnelheid) goed. Het ruimtevaartuig presteerde ondermaats of overmaats op sommige vluchtparameters en kwam uiteindelijk in een iets andere maar bevredigende baan rond de aarde terecht. Tijdens de omloopbaan was de enige anomalie die werd waargenomen het zuurstoftoevoersysteem, dat toen veel sneller dan gepland zonder het gas kwam te zitten dat nodig was om de astronaut in leven te houden (kennelijk door een klein lek bij afwezigheid van een gebruiker). De andere systemen werkten naar behoren. Aan het einde van de enkele omloopbaan, in de buurt van Hawaï, remde het besturingssysteem het ruimtevaartuig af met vertragingsraketten en begon de capsule aan zijn terugkeer in de dampkring. Na een vlucht van 1 uur 49 minuten 20 seconden landde het op 176 kilometer van Bermuda, waar het aan boord werd genomen door de torpedobootjager USS Decatur. De vlucht was een succes en na analyse bleek dat alle operaties naar tevredenheid waren verlopen.

Mercury-Scout-1 was een afzonderlijk NASA-experiment, niet om de mogelijkheden en geschiktheid van de Mercury-hardware te beoordelen, maar om het radionetwerk op de grond te testen voor volgende vluchten. Ten tijde van het Mercurius-programma bestonden er nog geen geostationaire communicatiesatellieten, zodat de radiocommunicatie met ruimtevaartuigen in een baan om de aarde werd verzorgd door radiostations op de grond en schepen die patrouilleerden op de zeeën langs de verwachte route van een later bemand ruimtevaartuig. Het principe was dat wanneer het ruimtevaartuig binnen een paar honderd kilometer van een ontvangststation kwam, contact werd gemaakt via kortegolf- (RH), ultrakortegolf- (URH) of ultrahoge frequentie- (UHF) radiobanden, en C- en S-band radarsignalen. Buiten het bereik van de grondontvangststations vloog het ruimtevaartuig zonder grondcontact. De stations zelf waren met het controlecentrum van de NASA verbonden via land- en onderzeese kabels en langegolfradioverbindingen.

Het plan was om een aangepaste Scout-raket te gebruiken voor de lancering van een miniatuur-communicatiesatelliet die het Mercury-ruimteschip zou nabootsen. De 67,5 kg wegende MS-1 satelliet had de vorm van een vierkante doos en bevatte twee commando ontvangereenheden, twee mini plaatsbepalingsbakens, twee telemetriebakens, S- en C-band radartransponders en antennes; de instrumenten werden gevoed door een 1500 watt-uur batterij. De eerste poging om Mercury-Scout-1 te lanceren werd gedaan op 31 oktober 1961, maar de motor van de raket sloeg niet aan. De bemanning controleerde de ontstekingsbedrading en plande een nieuwe lancering voor de volgende dag. Op 1 november 1961, om 10:32 UTC (15:32), werd het testvoertuig gelanceerd, maar in de 28e seconde van de vlucht begon de eerste trap van de raket uiteen te vallen, en in de 43e seconde gaf de controle het zelfvernietigingsbevel. De storing werd toegeschreven aan de onbekwaamheid van een technicus die een van de bedradingsbundels van het besturingssysteem verkeerd om had geïnstalleerd. De NASA annuleerde later de proeven met Mercury-Scout, omdat andere experimentele vluchten er al in geslaagd waren in een baan om de aarde te komen en het volgsysteem te testen.

Wegens de onbetrouwbaarheid van de Atlas-raket – en ondanks de tijdvertraging – besloot de leiding van de NASA dat zij, alvorens een ruimtevaartuig met een astronaut aan boord te lanceren, hetzelfde schema zou volgen als voor ruimtesprongen, en eerst een testvlucht met een chimpansee zou maken. Daartoe hebben zij een Atlas-raket (Atlas 93-D) en een Mercury-ruimtevaartuig (No. 9) gereedgemaakt voor de vlucht, en een team van vijf apen en hun trainers, dierenartsen, van de luchtmachtbasis Holloman naar Cape Canaveral gezonden. De apen werden onderworpen aan een zogenaamde vier-probleemcyclus, die het werken in de ruimte simuleerde en die zij later tijdens een ruimtevlucht zouden moeten uitvoeren. Daarin moesten de apen met hun linker- of rechterpoot twee hendels overhalen als reactie op verschillende lichtsignalen, met een zwakke elektrische schok voor een verkeerde reactie. Vervolgens moest na een groen licht een hendel worden overgehaald met een vertraging van 20 seconden, waarna de aap water kreeg (er werd geen schok gegeven als het tijdstip niet juist was, maar het moest worden herhaald totdat het tijdstip juist was). Ten derde moest een hendel precies 50 keer worden overgehaald, waarna de aap een stuk banaan kreeg. Bij de vierde proef tenslotte liet het scherm driehoeken, vierkanten en cirkels zien (drie op een rij, twee dezelfde en één verschillende), en moest de proefpersoon het symbool kiezen dat niet in de rij paste, waarbij hij natuurlijk weer werd gestraft met een elektrische schok als hij het fout had. Uit de groep van vijf apen kozen de artsen uiteindelijk Enos, de mannelijke chimpansee (Enos betekent “man” in het Hebreeuws en het Grieks, daarvoor was de chimpansee alleen bekend onder zijn registratienummer, 81).

Mercury-Atlas-5 steeg op 29 november 1961 op en draaide normaal in een baan om de aarde, met slechts kleine sensorfouten die de vlucht niet noemenswaardig beïnvloedden. Enos ging door met de oefeningen zoals hij getraind was voor de bovenstaande vier probleemcycli. In de tweede baan begonnen zich echter een aantal problemen voor te doen. Het meest problematische was dat de aap begon te worden geëlektrocuteerd, zelfs wanneer hij correct antwoordde, zodat de test valse resultaten begon op te leveren, en toen de aap de sensoren die de vitale functies meten in woede afscheurde, stopte het verzamelen van medische gegevens. Een ernstiger probleem was echter het falen van een van de stuursproeiers. Een stuk metaalsplinter in de brandstofleiding veroorzaakte een storing in het mondstuk, waardoor de ruimtelijke positie van het ruimtevaartuig van de juiste afweek. Het automatische systeem corrigeerde dit af en toe met de andere jets, maar dit resulteerde in meer brandstofverbruik dan verwacht. Door de mislukking dreigde aan het eind van de geplande derde omloopbaan de stuwstof die de stuwraketten aandreef op te raken en kon het ruimtevaartuig niet goed worden gepositioneerd om af te remmen en dus niet op tijd uit zijn omloopbaan worden gebracht. Chris Kraft, de vluchtleider, besloot daarom aan het eind van de tweede omloopbaan de vlucht in te korten en Enos naar beneden te halen. De landing was een perfect succes, waarbij Mercurius na twee omlopen en een vlucht van 3 uur 20 minuten 59 seconden landde in de Atlantische Oceaan bij het eiland Bermuda. Na de vlucht werd de vlucht als een succes beschouwd, waarmee de weg werd vrijgemaakt voor een vlucht in een menselijke baan om de aarde.

Lees ook: biografieen – Konstantínos Kaváfis

Menselijke vluchten

Na voorbereidende onbemande vluchten werd Mercury-Redstone-3 de eerste poging van de NASA om een Amerikaanse astronaut in de ruimte te lanceren. Het programma had zich eerder vertakt tot orbitale en suborbitale ruimtesprongen, op het nieuws van de geavanceerde en succesvolle ruimte-experimenten van de Sovjets, en de eerste vlucht met een mens in het ruimteschip was gepland als een ruimtesprong. De Amerikanen streefden ernaar de eerste Amerikaanse astronaut in de ruimte te krijgen, maar Sovjet-ingenieurs waren de NASA voor en lanceerden op 12 april 1961 Vostok-1 met Yuri Gagarin aan boord, en de Verenigde Staten verloren dit hoofdstuk van de ruimtewedloop. De Sovjetvlucht deed de druk op de NASA alleen maar toenemen, waarbij John F. Kennedy er bij de VS op aandrong zo snel mogelijk een ruimteveer in de ruimte te brengen als reactie.

Als resultaat van een speciaal selectieproces – NASA-bemanningschef Robert Gilruth liet de astronautenkandidaten zelf stemmen over wie zij het meest geschikt achtten om de historische vlucht te vliegen, naast zichzelf – werd Alan Shepard voorgedragen voor de vlucht.

De vlucht vond plaats op 5 mei 1961. Shepard”s missie was een vlucht van ongeveer 15 minuten, gedurende welke hij de zogenaamde Carmine-lijn, de theoretische grens van de ruimte op een hoogte van 100 kilometer, moest passeren, terwijl hij de systemen van het ruimtevaartuig in de gaten moest houden en de operationele parameters ervan moest rapporteren. Hij moest ook de reacties van zijn eigen lichaam in de gaten houden om te bewijzen dat de vlucht geen ondraaglijke belasting zou vormen voor het menselijk lichaam. Volgens het vluchtplan zou de lancering rond 7.00 uur plaatsvinden, maar deze werd door herhaaldelijke vertragingen bij de lancering met uren uitgesteld. Dit is een van de vreemdste ontwerpfouten in de geschiedenis van de ruimtevaart. Tijdens de voorbereidingen voor de lancering, die uiteindelijk met bijna 3 uur werden verlengd, kreeg de astronaut aandrang om te urineren, wat werd gevolgd door een lange discussie in de controlekamer over hoe daarmee moest worden omgegaan (aangezien er geen urine-opvangsysteem in het ruimtepak was ontworpen). Uiteindelijk, als het minst slechte, “stond” de controle toe dat de astronaut urineerde.

Tenslotte is het Freedom 7 radioroepnaam ruimtevaartuig met succes gelanceerd vanaf Cape Canaveral LC-5. De Redstone-raket bracht het Mercury-ruimteschip in een parabolische baan met een tophoogte van 187 kilometer, waarmee Shepard de eerste Amerikaan werd die een stap in de ruimte zette. De vlucht duurde 14 minuten 49,41 seconden, terwijl Shepard verslag uitbracht over de operationele kenmerken van het ruimteschip en het aardoppervlak observeerde. De enige kleine storing deed zich voor bij de landing: terwijl het voor het remmen gebruikte raketpakket correct was losgekoppeld, gaf het controlelampje in de cabine het tegenovergestelde aan. Het ruimtevaartuig landde met succes in de Atlantische Oceaan ten noordoosten van de Bahamas en werd aan boord genomen door het vliegdekschip USS Lake Champlain.

Na het succes van de vlucht had president John F. Kennedy het juiste referentiepunt om het Amerikaanse ruimtevaartprogramma uit te breiden en kondigde hij het Apollo-programma aan, wat hij 20 dagen later ten overstaan van het Amerikaanse Congres deed. Alan Shepard kreeg van de president de NASA Distinguished Service Medal voor zijn prestaties, en berichten in de media maakten van hem een nationale held.

Mercury-Redstone-4 werd NASA”s tweede ruimtevlucht om een mens in de ruimte te brengen. Het hoofddoel van de vlucht was om de reis van Alan Shepard in zes weken te herhalen, om zijn zelfverzekerde vermogen te demonstreren. Het ruimteschip werd op een aantal manieren aangepast, waarvan twee van de belangrijkste waren de installatie van een demonteerbare cabinedeur en een groot raam. De deur kon reddingen in noodgevallen versnellen en was lichter in gewicht dan het alternatief (een ingewikkelder sluitmechanisme), en het raam was zowel een verandering in de ontwerpfilosofie als een praktisch waarnemingspunt. Voorheen werd de astronaut door de ingenieurs eerder als een passagier dan als de bestuurder van het ruimteschip beschouwd, met weinig aandacht voor zijn of haar uitzicht, maar het assertieve optreden van de astronauten heeft deze perceptie veranderd.

Astronaut Virgil “Gus” Grissom werd aangesteld voor de vlucht (zijn reserve was John Glenn). De vlucht had moeten beginnen op 18 juli 1961, maar door slechte weersomstandigheden moest de lancering worden uitgesteld tot de volgende dag, en vervolgens nog eens twee dagen vanwege dezelfde slechte omstandigheden een dag later. Eindelijk, op 21 juli 1961, waren de omstandigheden goed voor de lancering van Grissom om 7:20:36 plaatselijke tijd (12:20:36 UTC). De roepnaam van het ruimteschip was Liberty Bell 7. De versnellingsfase duurde 142 seconden, de tijd die de Redstone-raket nodig had om het ruimteschip te versnellen, dat op 2 km

Grissom”s taken begonnen nadat de aandrijving was gestopt, in de fase zonder zwaartekracht. Eerst moest hij handmatige controletests van het ruimtevaartuig uitvoeren, knikken, ventilatorbeweging en rotatie om de as (dit laatste werd niet uitgevoerd wegens tijdgebrek), gevolgd door minutenlange observatie van het aardoppervlak. De astronaut verbleef ongeveer 5 minuten in de zwaartekrachtloze toestand en bereikte een maximale hoogte van 190 kilometer. Daarna werd het remmanoeuvre gestart om de capsule naar het aangewezen landingspunt te sturen. Het ruimtevaartuig kwam zonder bijzondere problemen door de atmosfeer, waarna op 6300 meter de ontplooiingsparachute en op 3700 meter de hoofdparachute ontplooide en Liberty Bell 7 probleemloos landde in de Atlantische Oceaan, ten noordoosten van de Bahamas. Na de landing begon Grissom zich voor te bereiden op een reddingshelikopter, maar toen brak onverwacht de nieuw ontwikkelde inklapbare cabinedeur af en begon er water in de cabine te lopen, die begon te zinken. De astronaut werd uit de capsule geëvacueerd, en een van de helikopters die aankwamen begon de capsule en Grissom eruit te tillen. De helikopter die de capsule ophief had eerst een oliedrukprobleem, daarna kon de massa van de ondergelopen capsule niet door de helikopter worden gedragen, die de Liberty Bell 7 moest loslaten, die in enkele ogenblikken zonk. Grissom kreeg ook problemen: het nekgedeelte van het pak sloot niet goed genoeg af om de astronaut drijvende te houden, en de rotorbladen van de twee helikopters die boven hem zweefden, joegen het water zo op hem dat hij herhaaldelijk onder water kwam en bijna verdronk. Hij werd uiteindelijk gered, maar de gezonken cabine nam de waardevolle gegevens van de vluchtdatarecorders met zich mee. Een van de belangrijkste vragen was uit te vinden waarom de deur ontplofte en of deze oplossing veilig kon worden gebruikt bij toekomstige expedities, maar zowel de cabine als de deur zonken naar een diepte van 4500 meter, en men kon alleen vertrouwen op het verslag van Grissom, die beweerde dat de deur per ongeluk was geactiveerd zonder zijn betrokkenheid. De bewering van de astronaut werd in twijfel getrokken, vooral gezien het feit dat een proefexemplaar van de cabinedeur er niet in was geslaagd een onbedoelde explosie te veroorzaken, waarbij de bedrijfsparameters aanzienlijk werden overschreden, maar Grissom hield vol dat de deur niet goed had gefunctioneerd en deze versie werd uiteindelijk aanvaard als de officiële versie.

De cabine lag al 38 jaar op de bodem van de oceaan, op een diepte van ongeveer 4.500 meter, toen het bedrijf Oceaneering, onder leiding van Curt Newport, er eerst naar zocht en haar vervolgens naar boven haalde met behulp van robotonderzeeërs voor diepzee-exploratie als onderdeel van een expeditie die werd gesponsord door het televisienetwerk Discovery Channel. Drie eerdere pogingen van Oceaneering om de cabine te lokaliseren met behulp van technologie die werd ontwikkeld om de wrakstukken van het ruimteveer Challenger en gegevens van de NASA te bergen, mislukten in 1987, 1992 en 1993. Newport haalde later de televisiemaatschappij Discovery Channel over om een afzonderlijke expeditie te financieren, uitsluitend om het ruimtevaartuig te zoeken en te bergen, en de expeditie, die in de tweede helft van april 1999 naar zee ging, ontdekte het relatief intacte “wrak” op 1 mei 1999 en bracht het naar de oppervlakte op 20 juli 1999 (de 30e verjaardag van de maanlanding). De capsule werd naar het Kansas Cosmosphere and Space Center gebracht om tentoongesteld te worden.

Mercury-Atlas-6 was de derde bemande ruimtevlucht in het programma en de eerste door de Verenigde Staten waarbij een bemand ruimtevaartuig in een baan om de aarde werd gebracht. De vlucht is ook de derde in de geschiedenis van de orbitale vluchten, alleen Yuri Gagarin en German Tyitov zijn hem voorafgegaan. Voor het Amerikaanse publiek was deze derde plaats ook een tegenslag, omdat het er niet in slaagde Gagarins andere eerste plaats in de ruimtewedloop “goed te maken”, en Tyitovs vlucht van 17 omloopbanen en één dag toonde op spectaculaire wijze de omvang van de Amerikaanse achterstand aan. Gedurende enige tijd was de enige hoop die in de publieke belangstelling bleef de vage hoop op een baan om de aarde door een Amerikaans ruimtevaartuig in 1961, maar deze hoop werd de bodem ingeslagen toen de voorbereidingen voor een orbitale vlucht verder afgleden. De sleutel tot de vlucht, de gloednieuwe Atlas-raket, de enige in de VS die in staat is een voorwerp van 1,5 tot 2 ton tot de eerste kosmische snelheid te versnellen, was zeer onbetrouwbaar en de testvluchten werden geplaagd door een reeks mislukkingen die de NASA ervan weerhielden toestemming te geven voor het eerste echte menselijke experiment. In een reeks testvluchten explodeerde Mercury-Atlas-1 in de 58e seconde van de vlucht, vermoedelijk als gevolg van een structurele zwakte in de raket, en Mercury-Atlas-2 maakte de mislukking goed met een succesvolle vlucht. Vervolgens mislukte de structureel versterkte Atlas-raket opnieuw tijdens de vlucht Mercury-Atlas-3, toen hij op afstand tot ontploffing moest worden gebracht als gevolg van een defect in het geleidingssysteem. De Mercury-Atlas-4 had meer geluk en met het robotruimtevaartuig aan boord voltooide de Mercury-capsule een baan rond de aarde.

De NASA besloot dat, wegens de geringe betrouwbaarheid, nog één testvlucht in het programma moest worden opgenomen voordat een mens aan boord mocht: een aap aan boord om later een menselijke vlucht te simuleren. Naar het model van Mercury-Redstone-2, toen Ham de chimpansee vloog en taken oploste, werd een mannelijke chimpansee genaamd Enos opgeleid voor een relatief ingewikkelde taak en op 29 november 1961 gelanceerd op Mercury-Atlas-5. De test was een succes, hoewel een fout in het stuursysteem tot gevolg had dat het ruimtevaartuig aan het eind van de tweede omloop moest worden neergehaald in plaats van aan het eind van de derde omloop. De leiding van de NASA benoemde John Glenn, die de reserve-astronaut was geweest voor de twee ruimte-sprongen en dus had deelgenomen aan de opleiding voor twee specifieke vluchten, om de missie te vliegen (Scott Carpenter werd deze keer als reserve benoemd). Glenn, die zijn voorrecht uitoefende, koos de roepnaam Friendship 7, en daarmee ook de naam van het ruimtevaartuig.

Na verschillende vertragingen vond de lancering plaats op 20 februari 1962 om 9:47:39 (14:47:39 UTC), Florida tijd. Deze keer werkte de Atlas perfect en kwam het ruimtevaartuig in een elliptische baan van 159×265 km, bijna precies zoals gepland. Glenn”s taken waren het controleren van instrumenten, het observeren van het aardoppervlak, het uitvoeren van diverse lichaamsbewegingen en visuele observatie oefeningen, en het handmatig besturen van het ruimtevaartuig. In de eerste omloopbaan werkte het ruimteschip perfect, maar aan het eind van de omloopbaan deed zich een klein probleem voor, één van de roerstralen begon te haperen, en Glenn moest af en toe handmatig compenseren. Bovendien werd in Australië de stad Perth waargenomen en verschenen er mysterieuze vonken (Glenn noemde ze “vuurvliegjes”) rond het ruimteschip boven de Stille Oceaan (pas veel later werd het verschijnsel ontcijferd, het waren ijssplinters die door het loskomen van bevroren smeltwater op de wanden van het ruimteschip door het zonlicht werden gevormd, en die als vonken fel in het zonlicht schenen). Aan het einde van de eerste omloopbaan bleek uit een instrument dat het hitteschild zich niet in een vaste positie bevond en had kunnen losraken tijdens het remmen voor de terugkeer naar de dampkring. Vanaf dat moment werkte de controle om het probleem op te lossen.

De tweede en derde ronde verliepen op dezelfde wijze als de eerste, met visuele waarnemingen en handmatige compensatie voor het doorbuigingseffect van de defecte straalpijp. Het voortdurende tegensturen verbruikte echter te veel stuwstof, en na enige tijd bleef het ruimteschip op drift. Aan het eind van de derde omloopbaan was het tijd om te landen. De verkeersleiding instrueerde Glenn om het zogenaamde landingspakket (een remraketpakket dat met leren riemen aan het hitteschild was bevestigd) niet los te maken, maar op zijn plaats te laten totdat het door de hitte van de terugkeer was verbrand en losgemaakt, zodat het hitteschild zo lang mogelijk bevestigd kon blijven zodra de luchtkrachten het op zijn plaats konden houden. De oplossing werkte, Glenn demonstreerde een soepele landing ondanks de bezorgdheid dat het ruimtevaartuig er niet in slaagde bij de landing te stabiliseren als gevolg van voortijdige uitputting van de stuwstof en Friendship 7 zwaaide veel verder dan was ontworpen. Uiteindelijk landde het ruimtevaartuig in de Atlantische Oceaan bij de Turks- en Caicoseilanden, 64 kilometer van het geplande landingspunt, na een vlucht van 4 uur 55 minuten 23 seconden. Het ruimteschip werd aan boord genomen van de destroyer USS Noa.

Na de vlucht reikte president John F. Kennedy Glenn de Distinguished Service Medal uit.

Mercury-Atlas-7 was NASA”s vierde vlucht met een mens aan boord, en de tweede waarbij het ruimteschip in een baan om de aarde vloog, en drie omlopen aflegde. Met Vostok-1 en -2 en Mercury-Atlas-6 was het hoofdstuk van de ruimtewedloop om de eerste astronaut de ruimte in te sturen al beslist in het voordeel van de Sovjet-Unie, maar de VS wilden het programma voortzetten, deels om te bewijzen dat de eerste Amerikaanse ruimtevlucht geen toevalstreffer was, en deels om de ervaring op te doen die nodig was om het all-time high van de maan te bereiken. In ieder geval werd het doel van de vlucht in die zin gewijzigd dat de astronaut tijdens de drie omloopbanen meer wetenschappelijke taken zou gaan uitvoeren, in tegenstelling tot de voor Glenn geplande technische waarnemingen en taken. Het pas opgerichte ad hoc comité voor wetenschappelijke opdrachten en opleiding voor de mens in de ruimte plande vijf nieuwe taken voor de astronaut: het loslaten van een gekleurde ballon uit het ruimtevaartuig, die tijdens de vlucht aan Mercurius vastgebonden vloog, het observeren van het gedrag van een vloeistof in een afgesloten fles in nulzwaartekracht, het gebruik van een lichtmeter om een lichtflits op het aardoppervlak waar te nemen, het maken van meteorologische foto”s met een handcamera en het bestuderen van de gloed van de atmosfeer. Naast de veranderingen in de taken werd ook het ruimtevaartuig aangepast: om gewicht te besparen werden enkele apparaten verwijderd die onnodige overbescherming bleken te bieden of geen extra gegevens meer opleverden in vergelijking met eerdere vluchten, en de bedrading van het landingspakket werd gewijzigd om een herhaling te voorkomen van het probleem dat zich voordeed tijdens Mercury-Atlas-6, toen gedurende de hele vlucht werd gedacht dat het hitteschild van Glenn voortijdig zou losraken en het ruimtevaartuig tijdens de atmosferische binnenkomst zou verbranden.

In maart 1962 deed zich een onverwachte complicatie voor in verband met de persoon van de astronaut die aan de vlucht was toegewezen. De volgende astronaut die voor de vlucht werd voorgedragen was Deke Slayton, die tijdens een persconferentie op 29 november 1961 door Robert Gilruth publiekelijk werd benoemd. Eerder was bij Slayton echter een hartaandoening geconstateerd, idiopathische ventriculaire fibrillatie, waarover de medische meningen verdeeld waren, maar die aan het eind van een meerfasig onderzoek niet werd beschouwd als een belemmering voor astronautenactiviteiten. Begin 1962 gaf NASA-chef James Webb echter opdracht tot een nieuw onderzoek, dat opnieuw tegenstrijdige medische adviezen opleverde, maar Webb aanvaardde het advies van een driekoppig panel van vooraanstaande Amerikaanse medische deskundigen, die het onveilig achtten Slayton in de ruimte te lanceren, en op 15 maart 1962 werd besloten de oorspronkelijk benoemde astronaut te vervangen. Interessant is dat hij niet werd vervangen door zijn officieel aangestelde reserve, Wally Schirra, maar door Glenn”s vroegere reserve, Scott Carpenter.

Het ruimtevaartuig, door zijn inzittende Aurora 7 genoemd, werd op 24 mei 1962 om 7.45:16 plaatselijke tijd (12.45:16 UTC) gelanceerd vanaf lanceerplatform 14 van Cape Canaveral. Carpenter voltooide drie omloopbanen, waarbij hij eerder geplande experimenten uitvoerde en een nieuw soort astronautenvoedsel testte. Verscheidene van de experimenten mislukten (door wolken konden de lichte raketten die vanaf de oppervlakte werden gelanceerd niet worden waargenomen, de ballon in het ballon-experiment werd niet goed opgeblazen en de koord raakte verstrikt in het ruimtevaartuig) en het nieuwe voedsel werd niet goed getest, het brokkelde af, wat een bron van problemen had kunnen zijn in de zwaartekrachtloze toestand. Carpenter had ook problemen met het ruimtevaartuig. In het algemeen was de voor de taken uitgetrokken tijd korter dan nodig, hetgeen leidde tot haast bij de astronaut, hetgeen weer leidde tot fouten. Hij activeerde onnodige modi op het stuursysteem en liet systemen parallel lopen, waardoor onnodig brandstof werd verbruikt. Daardoor werd veel meer brandstof verbruikt dan gepland, wat de controle tijdens de terugkeer in gevaar bracht.

De terugkeer werd het meest problematische deel van de vlucht. De voorbereiding voor de terugkeer begon met de juiste positionering van het ruimteschip (volgens het operationele plan moest de cockpit op 34 graden staan), maar Carpenter deed dit niet nauwkeurig, zodat de stuwraketten Mercurius niet op de gewenste parabolische baan brachten, Bovendien veroorzaakte Carpenters waarneming van wat hij eerder dacht dat mysterieuze gloeiende deeltjes waren en hun identificatie als bevroren puin aan de zijkant van het ruimtevaartuig, dat hij de ontsteking van de remontsteking uitstelde, waardoor de baan nog verder afweek van de geplande baan. De atmosferische remfase werd zonder problemen volbracht, maar de landing was ver van het geplande punt. Carpenter landde in de Atlantische Oceaan niet ver van de Turks- en Caicoseilanden, maar 405 kilometer van het verwachte landingspunt. Het radiocontact met de astronaut werd tijdens de laatste fase van de landing verbroken, en de pers die verslag deed van de landing vreesde dat de astronaut verloren was gegaan. Om 1 uur 7 minuten na de landing werd een kikvorsman ontdekt en afgezet bij Carpenter, die intussen in een klein reddingsvlot uit het ruimteschip was geklommen. Een helikopter kwam later ter plaatse om hem en het ruimteschip eruit te halen en plaatste de astronaut aan boord van het moederschip USS Intrepid 4 uur en 15 minuten na de landing.

Na de vlucht werd Carpenter onderscheiden met de NASA Distinguished Service Medal, maar als gevolg van fouten die ontdekt werden tijdens de evaluatie van de vlucht, werd hij vervolgens niet voorgedragen voor een volgende vlucht.

Mercury-Atlas-8 was de vijfde vlucht van het Mercury-programma met een astronaut aan boord. Het was ook de derde vlucht waarbij een ruimteschip met succes in een baan om de aarde werd gebracht. De vlucht stond ook bekend als Sigma 7, omdat de commandant van het ruimtevaartuig (die zijn voorrecht uitoefende) dit als zijn radioroepnaam koos. Het Mercury ruimtevaartuig werd gelanceerd vanaf Cape Canaveral lanceerplatform 14 op 3 oktober 1962 met aan boord astronaut Wally Schirra, een marine piloot en lid van de Original Seven.

De vlucht duurde 9 uur en 13 minuten en 11 seconden en voltooide zes banen om de aarde. Dit was in wezen het dubbele van de prestaties van de vorige twee Mercury-vluchten, hoewel het oorspronkelijke plan zeven banen inhield, maar vanwege de eindige hoeveelheid reddingscapaciteit die beschikbaar was voor inzet op zee en de daaruit voortvloeiende optimalisatie, werd het uiteindelijke vluchtplan teruggebracht tot zes banen. Het ruimtevaartuig vloog in een elliptische baan van 285×153 kilometer en voltooide elke baan in 89 minuten.

Voor Schirra ontwikkelde de NASA een reeks operaties die als hoofddoel hadden zoveel mogelijk manoeuvreerbrandstof te besparen. Om dit te bereiken, dreef het ruimtevaartuig veel zonder correctie (in Schirra”s woorden, “chimpansee modus”) en, wanneer de astronaut de stuwraketten met de hand bediende, was het voornaamste doel een maximale zuinigheid van de operaties te bereiken. Gedurende het grootste deel van de reis werd het automatische besturingssysteem van het ruimtevaartuig getest. Ondertussen voerde de astronaut navigatie-experimenten uit op basis van de posities van sterren. Afgezien van enkele aanvankelijke problemen met de temperatuurregeling van Schirra”s ruimtepak verliepen de operaties perfect, en het ruimtevaartuig verbruikte minder manoeuvreerbrandstof dan tijdens enige eerdere vlucht.

De vlucht werd afgesloten met een allereerste landing in de Stille Oceaan (nabij de dateline op de Midway eilanden). De eerste Amerikaanse ruimtemissie van langere duur werd door de analyse na de landing ook geprezen als de eerste Mercury vlucht die in alle details foutloos was. Na de landing ontving Schirra de President”s Distinguished Service Medal,

Mercury-Atlas-9 was de laatste vlucht van het Mercury-programma op 15 mei 1963. NASA overschreed voor het eerst de tijdslimiet van één dag met een vlucht die uiteindelijk 34 uur 19 minuten 49 seconden duurde en 22 keer in een baan om de aarde draaide. De passagier aan boord van het Faith 7 ruimtevaartuig was Gordon Cooper – de laatste astronaut van de oorspronkelijke weken die nog niet had gevlogen en vrij was van gezondheidsproblemen – die een aantal problemen had opgelost en een modelvlucht had gemaakt. De missie duurde langer dan alle voorgaande Mercuriusvluchten bij elkaar.

Het ruimtevaartuig moest bij de fabrikant McDonnell een kleine herinrichting en modificaties ondergaan om aan de eisen van de verlengde vliegtijd te voldoen. De NASA had oorspronkelijk een vlucht gepland met een omloopbaan van 18 omloopbanen, maar zes maanden voor de lancering werd besloten het ruimtevaartuig en zijn passagier op een vlucht met een omloopbaan van 22 omloopbanen te sturen. Gordon Cooper (en Alan Shepard als zijn back-up) werd toen aan de vlucht toegewezen. De lancering vond uiteindelijk plaats op 15 mei 1962, na een uitgestelde lanceerpoging op 14 mei. De baan was perfect, gevolgd door het wetenschappelijke programma, het in een baan om de aarde brengen van een nanomatelliet, het waarnemen van lichtbronnen erop of op verschillende plaatsen op aarde, stralingsmetingen, medische metingen en meteorologische foto”s. Cooper was ook de eerste Amerikaan die tijdens de vlucht moest slapen, wat niet van een leien dakje ging door de opwinding van het astronaut zijn.

Het meest gecompliceerde deel van de vlucht vond plaats rond de 19e omloopbaan, toen enkele systemen van het ruimteschip begonnen uit te vallen. Als gevolg daarvan verloor Cooper de mogelijkheid om een automatische gecontroleerde terugkeer uit te voeren en moest hij de landing zelf uitvoeren met behulp van handbediening (de handmatige methode was onvergelijkbaar minder nauwkeurig dan de automatische, waardoor een gevaarlijke situatie ontstond). Desondanks voerde Cooper een perfecte landing uit in de Stille Oceaan in de nabijheid van de reddingsteams die waren gestuurd om hem terug te halen.

Het prestigeverlies van het Mercury-programma was definitief, want deze vlucht vertegenwoordigde de topprestatie van het programma, terwijl de Sovjet-Unie op 11 augustus 1962 reeds Vostok-3 en een dag later Vostok-4 had gelanceerd, die in een gelijktijdige vlucht respectievelijk 65 en 48 omloopbanen hadden voltooid, een prestatie die ver onder die van het Mercury-ruimteschip en de astronauten lag.

Om het Mercurius-programma te begrijpen en de prestaties ervan te beoordelen, kan het Vostok-programma als ijkpunt dienen. Terwijl President Eisenhower de satelliet aankondigde als de Amerikaanse attractie van het Internationaal Geofysisch Jaar, lanceerde hij tevens een vreemde concurrentiestrijd tussen de Amerikaanse en de Sovjet-hoogtechnologie. Wat satellieten betreft, bleven de Sovjets belangrijke mijlpalen in de ruimtevaart lanceren (de eerste satelliet, het eerste levende wezen, de eerste sonde die de maan bereikte, enz. Het Mercurius-programma was bedoeld om deze situatie te keren, en kreeg een concurrent in de vorm van het Sovjet Vostok-programma (hoewel het Vostok-programma in het volste geheim door de Sovjets was voorbereid, werden noch de naam noch de verwachte prestaties ervan openbaar gemaakt).

Maar in de race om de eerste man in de ruimte te krijgen, verloren de Amerikanen opnieuw, ondanks de inspanningen van Mercury. Op 12 april 1961, terwijl de voorbereidingen voor de eerste Mercurius-ruimtesprong in volle gang waren, lanceerde de Sovjet-Unie het Vostok-1 ruimteschip in een baan om de aarde met aan boord ”s werelds eerste astronaut, Yuri Gagarin. De reis van Vostok-1 in een baan om de aarde overtrof ook ruimschoots de bovengrens van de Amerikaanse suborbitale ruimtevluchtcapaciteiten, en bij de allereerste (aangekondigde) poging maakten de Sovjets een orbitale vlucht. Het Amerikaanse doel om de eerste man in de ruimte te brengen was weer verloren, en voordat het publiek enig succes van het Mercury-team kon zien, hadden de Sovjets opnieuw de triomf der primeurs behaald.

Als reactie op de vlucht van Gagarin produceerden de Sovjets met veel moeite de magere ruimtesprongen van Alan Shepard en daarna Gus Grissom, en op 6 augustus 1961 lanceerden de Sovjets Vostok-2, met aan boord de Duitser Tyitov, die meer dan een volle dag in een baan om de ruimte cirkelde. Tussen 11 en 15 augustus 1962 kreeg het Mercurius-programma een nieuwe klap van zijn rivaal, toen eerst Vostok-3 werd gelanceerd, en kort daarna Vostok-4, en Andrijan Nikolajev en Pavel Popovitsj de eerste gelijktijdige ruimtevlucht ter wereld uitvoerden, waarbij de twee ruimtevaartuigen binnen 5 km van elkaar werden gebracht. Bovendien brachten de twee Sovjet-astronauten 3 en 4 dagen in de ruimte door, waarmee zij het ruimterecord van Tyitov ruimschoots versloegen, terwijl het Mercury-programma zich toen in zijn derde omloopbaan bevond, een vlucht van enkele uren van John Glenn en Scott Carpenter. Op 15 mei 1963 bereikte het Mercury-programma zijn hoogtepunt met de vlucht van Gordon Cooper, die anderhalve dag in de ruimte duurde, maar de Sovjets kwamen een maand later met een nog grotere ruimtesensatie: in 1963 werd het Mercury-programma voltooid door de eerste Amerikaanse astronauten, Scott Glenn en John Lennart. Op 14 juni 1963 lanceerden de Sovjets Vostok-5 met Valery Bikovsky aan boord, wat op zichzelf geen grote gebeurtenis zou zijn geweest, maar twee dagen later lanceerden zij Vostok-6 met Valentyina Tyershkova, de eerste vrouwelijke astronaut ter wereld, aan boord. De twee astronauten vlogen respectievelijk 3 en 5 dagen in de ruimte (3 dagen tegelijkertijd), waardoor het record voor de duur van een ruimtevlucht verder werd verlengd.

In het licht van het bovenstaande heeft het Mercurius-programma zijn doel niet bereikt en is het volledig voorbijgestreefd door zijn rivaal, het Vostok-programma van de Sovjet-Unie.

Lees ook: mythologie-nl – Osiris (mythologie)

Mercury-Atlas-10

Er waren geen vooraf vastgestelde vluchtplannen tijdens het programma, maar tijdens de toewijzing van middelen (productie en toewijzing van raketten en ruimtevaartuigen aan specifieke vluchten) werd ook een achtste (of zesde als we alleen orbitale vluchten in aanmerking nemen) vlucht overwogen, die Mercury-Atlas-10 werd genoemd. Het McDonnell serie 15 ruimtevaartuig van de fabrikant was bedoeld voor een vlucht van lange duur – aanvankelijk een hele dag – die, na de nodige aanpassingen, op 16 november 1962 op Cape Canaveral aankwam. Na de vlucht van Mercurius-Atlas-8 werd overwogen een gelijktijdige vlucht uit te voeren met de Mercurius-Atlas-10 – en zijn reservecapsule, Mercurius-Atlas-11 genaamd – als model voor de gelijktijdige vluchten van de Sovjets van Vostok-3 en Vostok-4. Dit bleef echter een idee en de voorbereidingen voor de vlucht werden voortgezet als een solovlucht van één dag. Begin 1963 werd voorgesteld de vlucht te verlengen tot drie dagen, officieus werd de piloot genoemd, de rotatie tussen de Original Weeks zou beginnen vanaf het begin met Alan Shepard, officieuze bronnen noemden het vluchtmerk Freedom 7 II.

In april 1963 veranderden echter de toekomstige plannen voor Mercurius en in de mededelingen van de NASA werd steeds vaker Mercurius-Atlas-9 genoemd als het hoogtepunt van het programma. Op 11 mei 1963 sloot de NASA een nieuwe vlucht definitief uit. President Kennedy liet de zaak vervolgens over aan de NASA, die uiteindelijk in de zomer van 1963 besloot geen middelen te verspillen aan een nieuwe vlucht, maar zich te concentreren op het Gemini- en het Apollo-programma.

Gemini programma

Aanvankelijk, in 1961, toen het Mercury-programma nog in de beginfase verkeerde, overwoog de NASA de voortzetting van het programma, en de directie concludeerde dat de eenmansvluchten in een baan om de aarde moesten worden voortgezet met een tweemansruimtevaartuig. Eind 1961 kreeg de Space Task Group binnen de NASA de taak om plannen te ontwikkelen voor ruimtevaartprogramma”s na Mercurius (met name het Apollo-programma, het programma voor lancering op de maan) en de NASA te vertegenwoordigen bij ruimtevaartfabrikanten voor het ontwerpen van ruimtevaartuigen. Deze groep heeft dus de theoretische basis gelegd voor de follow-up na Mercurius. De aanvankelijke plannen betroffen de verdere ontwikkeling van Mercury-ruimtevaartuigen: tijdens de werkjaren werd een mogelijk nieuw programma aangeduid als “Mercury met twee man”, “verbeterde Mercury”, “Mercury Mark II” of gewoon “Mark II”. De behoeften die door de maanmissies werden geschetst, zoals de manoeuvreerbaarheid van ruimtetuigen, rendez-vous in de ruimte en koppeling, waren echter zo”n grote verandering dat werd afgeweken van de technische grondslagen van Mercurius en dat volledig nieuwe grondslagen werden gelegd, maar uiteraard met gebruikmaking van de met Mercurius opgedane ervaring. Het programma kreeg een nieuwe naam en een nieuwe technische inhoud op voorstel van Alex P. Nagy, NASA”s in Hongarije geboren adjunct-directeur van Outreach. Het Gemini-programma, als voorbereidend begeleidingsprogramma voor het Apollo-programma, werd op 7 december 1961 aangekondigd door Robert Gilruth, hoofd van de Space Task Group. Na twee en een half jaar van planning en voorbereiding werd Gemini-1 gelanceerd met een onbemande testvlucht op 8 april 1964.

Lees ook: biografieen – Cuauhtemoc (tlahtoani)

Sites in het buitenland

Bronnen

Mercury-program
Mercuryprogramma
Dancsó, Béla. Holdséta. Novella Kiadó, 14. o. [2004]. Hozzáférés ideje: 2014. április 10.
A Szovjetunió Kommunista Pártjának 139/1955. augusztus 8 sz. határozata (orosz nyelven). SZKP. [2008. április 8-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2014. április 10.)
^ Designed in 1964 from Mercury Seven astronaut memorial
^ The project was delayed by 22 months, counting from the beginning until the first orbital mission.[2] It had a dozen prime contractors, 75 major subcontractors, and about 7200 third-tier subcontractors.[2] The cost estimate made by NASA in 1969 was $392.6 million, broken down as follows: Spacecraft: $135.3 million, launch vehicles: $82.9 million, operations: $49.3 million, tracking operations and equipment: $71.9 million and facilities: $53.2 million.[3][4]
^ Man in Space Soonest was the first part of a four-phase Moon landing program estimated to finish in 1965, cost a total of $1.5 billion ($13.9 billion adjusted for inflation), and be launched by a “Super Titan” rocket.[9]
Mais D. Eisenhower repousse le projet de débarquement sur la Lune proposé par la NASA dès 1960 (Source J. Villain).
La NASA avait envisagé de recruter pour leurs aptitudes des sous-mariniers, des grimpeurs de haute montagne, des spécialistes du vol en ballon à haute altitude. Elle avait également étudié de recruter des volontaires.
Pour arriver à départager les candidats également méritants on fit passer des tests physiologiques particulièrement pénibles et des tests psychologiques « expérimentaux » ; c”était la première fois qu”on recrutait des astronautes. Finalement le comité sélectionnera principalement ses candidats à partir d”entretiens classiques.
Pour les communications entre le support au sol et la capsule Mercury un réseau de stations radio était nécessaire. Une couverture totale des latitudes survolées n’étant pas possible, la trajectoire était calculée de manière à survoler le plus grand nombre de stations disponible. Mais à chaque révolution de la capsule la trace au sol se décalait et la couverture radio diminuait
Malgré les contraintes de poids, la masse des expériences emportées (60 kg) triple par rapport au record établi lors du vol précédent
a b c d e f T. A. Heppenheimer: Podbój Kosmosu. Tajne epizody amerykańskich i radzieckich programów kosmicznych.. Warszawa: Wydawnictwo Amber Sp. z o.o., 1997, s. 190-193. ISBN 83-7169-852-6.
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Steve Whitfield: Mercury. Warszawa: Prószyński Media Sp. z o.o., s. 3-8, seria: Historia podboju Kosmosu. ISBN 978-83-7648-722-9.
a b c d e Andrzej Marks: Podbój Księzyca trwa. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1967, s. 312-313.
a b c d e f Bohdan Arct: Na progu kosmosu.. Warszawa: Nasza Księgarnia, 1965, s. 42-43.
a b c d e Gene Kranz: Porażka nie wchodzi w grę. Warszawa: Prószyński Media Sp. z o.o., 2010, s. 12. ISBN 978-83-7648-467-9.