Program Mercury
gigatos | 12 februára, 2022
Program Mercury bol prvým vesmírnym programom pre ľudí v Spojených štátoch. Program realizovala NASA v rokoch 1959 až 1963 a zahŕňal dvadsať automatických skúšobných letov s ľuďmi alebo bez nich a šesť letov s astronautmi vo vesmíre. Hlavným cieľom programu bolo po prvýkrát na svete vyslať do vesmíru človeka a predbehnúť Sovietsky zväz v pretekoch vo vesmíre. Ciele sa neskôr zmenili, keď Sovieti prevzali iniciatívu s programom Vostok a prezident John F. Kennedy vyhlásil program Apollo, od ktorého bol program Mercury zameraný na maximalizáciu vesmírnych skúseností.
Program sa začal v októbri 1958, pričom prvé neformálne oznámenie o začatí prác (ešte len v rámci NASA) podal 7. októbra 1958 T. Keith Glennan, riaditeľ novovytvorenej vesmírnej agentúry, a oficiálne oznámenie americkej verejnosti sa uskutočnilo 17. decembra 1958.
Okamžite po internom oznámení programu boli vypracované požiadavky na vybavenie, infraštruktúru a budúcich astronautov a boli vybraní dodávatelia pre program (v americkom modeli bolo vybavenie navrhnuté a vyrobené súkromnými spoločnosťami na základe zmluvy). Bol tiež stanovený harmonogram skúšobných letov. Plánovali sa dva hlavné typy letov: suborbitálny a orbitálny. Vybral sa aj hardvér pre oba typy vesmírnych letov. Pre oba letové profily bola vybraná novo vyvinutá kozmická loď McDonnell Mercury, raketa Redstone pre suborbitálne lety a raketa Atlas pre orbitálne lety.
Hlavný cieľ programu sa nepodarilo dosiahnuť, keďže prvým kozmonautom na svete bol Jurij Gagarin na palube Vostoku-1 12. apríla 1961 – NASA teda nevyslala do vesmíru prvého človeka -, takže Alan Shepard, ktorý vyštartoval 5. mája na palube Mercury-Redstone-3, sa nestal prvým človekom, iba prvým Američanom, ktorý sa dostal do vesmíru. Neskôr, 20. februára 1962, uskutočnila loď Mercury-Atlas-6 Johna Glenna prvý orbitálny let (v povedomí verejnosti prvý „skutočný let do vesmíru“). Uskutočnili sa ďalšie tri lety, ktoré vyvrcholili 15. mája 1963 letom Mercury-Atlas-9 Gordona Coopera.
Už po prvom pilotovanom lete sa program Mercury zmenil na program vesmírnych skúseností v rámci prípravy na pristátie na Mesiaci, ktorý po splnení svojich úloh pokračoval v programe Gemini.
Vesmírne preteky a studená vojna
Po druhej svetovej vojne sa bývalé spojenecké mocnosti a okolité krajiny spojili do dvoch politických blokov, čím vznikla politická a vojenská konfrontácia, tzv. studená vojna. Túto konfrontáciu však nebolo možné vyriešiť priamymi vojenskými prostriedkami, čiastočne kvôli spomienke na vojnovú devastáciu a čiastočne kvôli hrozbe jadrových zbraní, a tak okrem zbrojenia v zázemí a na ňom založeného odstrašovania a zasahovania do lokálnych vojen menšieho rozsahu každá strana využila každú príležitosť, aby zdôraznila vedúcu úlohu a nadradenosť svojej krajiny alebo politického bloku. Medzi tieto oblasti patrili športové a vedecké úspechy. Keď sa technická veda dostala do takého štádia vývoja, že dosiahnutie vesmíru už nebolo fikciou (ani vedeckou fantastikou), Spojené štáty a Sovietsky zväz oznámili, že sa ako prvé pokúsia dosiahnuť vesmír. Týmto krokom sa výskum vesmíru stal súčasťou studenej vojny ešte skôr, ako sa zrodil, nástrojom studenej vojny.
29. júla 1955 americký prezident Dwight D. Eisenhower prostredníctvom svojho hovorcu oznámil, že jeho krajina vypustí satelit v rámci Medzinárodného geofyzikálneho roka. V Sovietskom zväze na to 8. augusta 1955 prezídium Ústredného výboru ZSSR vydalo tajné rozhodnutie o začatí vývoja satelitov. Tak sa začali vesmírne preteky.
„Kríza Sputnik“
Medzinárodný geofyzikálny rok trval od 1. júla 1957 do 31. decembra 1958 a Spojené štáty sa pripravovali na splnenie prezidentovho vyhlásenia o vypustení prvej družice na svete v rámci programu Vanguard. Sovietsky zväz však 4. októbra 1957 nečakane vypustil Sputnik-1, prvý vesmírny prístroj na svete, a to bez akéhokoľvek predchádzajúceho oficiálneho oznámenia, ešte pred americkými pokusmi. V USA sa to interpretovalo takmer ako vyhlásenie vojny (skutočným posolstvom Sovietov pri umiestnení družice na obežnú dráhu bolo, že ak dokážeme dostať objekt okolo Zeme, môžeme dosiahnuť akýkoľvek bod na Zemi, môžeme bombardovať akýkoľvek bod na Zemi).
Americká verejnosť považovala let sovietskej družice za podobnú porážku ako útok na Pearl Harbor a tlač žiadala od vlády okamžitú odvetu. K problémom americkej vlády sa pridalo aj vypustenie sondy Vanguard, ktorá mala byť prvou družicou na svete, a skončilo sa veľkolepým neúspechom (raketa explodovala na štartovacej rampe) počas vysielania verejnej televízie. Prezident Eisenhower (ktorý predtým neprejavoval záujem o výskum vesmíru ani ako o vedecký úspech, ani ako o nástroj politickej propagandy) po tomto neúspechu stanovil dosiahnutie vesmíru za národnú prioritu.
Vytvorenie NASA
1. októbra 1958 prezident Dwight Eisenhower dekrétom zriadil Národný úrad pre letectvo a vesmír s cieľom sústrediť dovtedy roztrieštený a niekedy paralelný vesmírny vývoj a umožniť USA čo najrýchlejšie reagovať na sovietsky pokrok. Cieľom, ktorý si NASA stanovila od svojho založenia, bolo predbehnúť Sovietsky zväz tým, že ako prvá vypustí na obežnú dráhu modernejšie vesmírne prostriedky zo Sovietskeho zväzu, a tiež predbehnúť svojho konkurenta tým, že do vesmíru vysadí človeka.
Predtým mali USA vládnu agentúru pre vývoj leteckej techniky vrátane vysokorýchlostných letov a raketového letectva a od novembra 1957 aj pre výskum vesmírnych letov, NACA, ktorá bola základom NASA pri jej založení, ale nová organizácia zahŕňala aj výsledky výskumu, personál a vybavenie, ako aj rozpočtové zdroje experimentov, ktoré vykonávala armáda, námorníctvo a univerzitné dielne. Sekcia NACA pre vesmírne lety bola Osobitným výborom pre vesmírne technológie, známym aj ako Steverov výbor, podľa svojho predsedu, v ktorom pôsobili mená ako Wernher von Braun, neskorší konštruktér mesačnej rakety, Robert Gilruth, neskorší riaditeľ sekcie pilotovaných vesmírnych letov NASA, a Abe Silverstein, tvorca vodíkovo-kyslíkového pohonného systému. Táto skupina odborníkov sa považuje za jadro vesmírnej sekcie novej agentúry.
Nová organizácia bola potrebná, pretože technológia potrebná na dosiahnutie vesmíru bola prísne tajnou vojenskou technológiou, ktorá nemohla byť otvorene sprístupnená verejnosti, a preto bola potrebná civilná štátna organizácia, ktorá by mohla demonštrovať vojenské schopnosti bez toho, aby odhalila ich vojenský charakter. Vytvorenie vesmírnej agentúry, ktorej predchodcami boli NACA a iné vojenské programy, možno považovať skôr za proces než za nový začiatok, keďže hlavné úlohy a rozdelenie ľudských a materiálnych zdrojov boli definované už v období medzi nadobudnutím účinnosti Národného zákona o letectve a kozmonautike v júli 1958 a oficiálnym začiatkom činnosti 1. októbra 1958.
V čase, keď bola založená NASA, sa podarilo splniť výzvu Sputnik-1 a Sputnik-2 a ďalším logickým krokom bolo vyslať človeka do vesmíru. V rámci NACA a iných vojenských organizácií už prebiehali práce na teoretickom základe a spojením a integráciou odborných znalostí, pracovných materiálov a finančných zdrojov sa tieto samostatné pracovné materiály veľmi rýchlo pretavili do jednotnej koncepcie.
Jedným z najvýznamnejších projektov zlúčených do novej vesmírnej agentúry bol projekt Air Force Man in Space Soonest, ktorého cieľom bolo vyslať človeka do vesmíru, ale až do jeho zlúčenia s NASA sa vo väčšine oblastí (napr. koncepcia možnej kozmickej lode alebo možné letové profily) dospelo len k hypotézam inžinierov Air Force a NACA. Najväčší pokrok sa dosiahol pri stanovení požiadaviek na astronauta, a to až do takej miery, že bolo vybraných osem kandidátov na budúce lety:
Neskôr bol výber týchto kandidátov zrušený a noví kandidáti na astronautov boli prijímaní podľa nových kritérií a systému výberu, ale iniciatíva Man in Space Soonest poskytla dobrý základ pre program Mercury. (Zaujímavé je, že z ôsmich vybraných kandidátov sa do vesmíru dostali len dvaja: Neil Armstrong ako veliteľ Gemini-8 a Apolla-11 a Joseph Walker počas suborbitálnych letov programu X-15).
Hoci sa môže zdať, že väčšina iniciatív súvisiacich s vesmírom (ako napríklad Man-in-space-soonest, programy agentúry ARPA alebo X-15) vznikla mimo NACA, je to skôr spôsobené tým, že armáda a s ňou spojené agentúry si rozpočet a organizáciu projektov zabezpečovali samy, takže ich programy boli zdokumentované, mali názvy atď. V tom istom čase sa v rámci NACA uskutočňovali aj významné aktivity v rámci výskumu v Langley Space Center, ktorý sa týkal bezkrídlových dopravných prostriedkov (kozmických lodí) v extrémnych výškach, ale väčšinou išlo o základný výskum, ktorý nebol zameraný na konkrétny let do vesmíru, ale skôr na položenie základov pre technické možnosti. Neskôr sa preto Langley stalo východiskovým bodom pre konkrétnu realizáciu letov ľudí do vesmíru na základe týchto poznatkov.
Základný koncept
Začiatok programu Mercury – podobne ako začiatok samotnej NASA – nebol projekt, ale existujúci proces, ktorý sa preniesol do novej organizácie a potom sa stal špecifickým programom, ktorý dostal meno a organizáciu. Jadro programu sa datuje do augusta 1958, keď riaditeľ NACA Hugh Dryden a Robert Gilruth, zástupca riaditeľa Langley Flight Research Laboratory (neskôr Langley Space Center), informovali Kongres o pláne vypustenia vesmírnej kapsule s jedným človekom do vesmíru a požiadali o grant vo výške 30 miliónov dolárov. V septembri sa k plánu pripojila ďalšia vládna obranná agentúra ARPA, ktorá prispela ďalšími vývojovými kapacitami. Táto spolupráca položila základy programu:
Samotné spustenie projektu bolo skôr spontánne ako plánované, projektové: Keith Glennan, novovymenovaný šéf NASA, 7. októbra 1958 na stretnutí niektorých svojich kolegov inžinierov schválil návrh pilotovaného letu. Táto hŕstka inžinierov zhromaždila iniciatívy, ktoré už boli v roztrieštenej podobe prijaté predchádzajúcimi organizáciami a projektmi NASA. Väčšinu aktivít potom inicioval manažment, ktorý formalizoval a sformalizoval dovtedy neformálne procesy a nasmeroval ich do jedného prúdu. Krátko na to, 5. novembra 1958, bola vytvorená pracovná skupina pre vesmír, teraz v rámci NASA, ktorá túto myšlienku organizovane rozvinula (stanovením podrobných požiadaviek).
Podrobné informácie
Prvým krokom pri návrhu bolo zodpovedať otázku „kam letieť?“ a definovať časť vesmíru, kde by sa dala dosiahnuť 24-hodinová stabilná obežná dráha okolo Zeme, ako je definovaná v základných požiadavkách. Spodná teoretická hranica (100 kilometrov nad morom) bola známa z výpočtov Tódora Kármána ešte pred vypustením prvých družíc, ale nespĺňala požiadavky na 24-hodinový let, pretože brzdiaci účinok atmosféry bol príliš veľký, ale NASA mala k dispozícii konkrétne experimentálne údaje z vyhodnotenia údajov poltucta družíc vypustených do konca roka 1958 na určenie dráhy. Pracovná skupina pre vesmír dospela k záveru, že by bola vhodná obežná dráha s priemernou výškou 160 kilometrov (100 míľ) (s blízkosťou aj dĺžkou v rozmedzí ±40 kilometrov (25 míľ). Výpočty vychádzali z vesmírnej kapsule s hmotnosťou 1 t, a to preto, lebo medzikontinentálna balistická raketa Atlas, uvedená v základnom scenári, bola „najspoľahlivejšou dostupnou nosnou raketou na splnenie cieľa“ a stále bola schopná dosiahnuť tieto parametre letu.
Pokiaľ ide o požiadavky na nosnú raketu a kozmickú loď v základných požiadavkách („najspoľahlivejšia dostupná nosná raketa“ a „balistická kapsula navrhnutá pre vysoký aerodynamický odpor“), bola prijatá hotová koncepcia „holého Atlasu“ Maxa Fageta. Faget pracoval na otázkach raketového pohonu v rámci NACA od roku 1946 a podieľal sa na vývoji raketového lietadla X-15. Experimenty s X-15 neskôr pokračovali v projekte X-20 Dyna-Soar (počiatočný koncept raketoplánu), na ktorom sa podieľal aj Faget. V novembri 1957 konštruktér predstavil svoju víziu možného letu do vesmíru s ľudskou posádkou, v ktorej si ako pohonný prostriedok predstavoval existujúce vojenské balistické rakety, navrhol nosné rakety na tuhé palivo na návrat z obežnej dráhy Zeme a načrtol vesmírnu loď ako bezkrídlovú kapsulu v tvare pre balistický let. Na spoločnom stretnutí inžinierov NACA a letectva v januári 1958 sa Fagetova myšlienka posunula ďalej. Na tomto stretnutí sa považovalo za samozrejmé, že na dosiahnutie vesmíru je potrebný raketový pohon, a keďže X-20 bol vojenský program, rozhodlo sa pre ICBM, ktoré boli nedávno vyvinuté. Spomedzi možných rakiet bola najvýkonnejšia ICBM Atlas, ale keďže aj tá bola inžiniermi považovaná za slabú, za vhodnú bola konsenzuálne prijatá raketa s dodatočným horným stupňom, samozrejme, zbavená bojovej hlavice a odpaľovacieho adaptéra. (Na okraj treba dodať, že v rámci projektu McDonnell Project 7969, projektu vývoja vesmírnej lode, ktorý sa začal koncom roka 1957 v leteckej továrni McDonnell na vlastné riziko, sa s pomocou Fagetových poradcov začal aj vývoj možnej vesmírnej kapsule, ktorá by zodpovedala tejto koncepcii).
Space Task Group dostala myšlienku, ktorá už bola v pokročilom štádiu vývoja (a bola navrhnutá na realizáciu v niekoľkých technických diskusiách), a začiatkom novembra 1958 bol oficiálne prijatý Fagetov plán „zbavený Atlasu“. Na 7. novembra 1958 bola zvolaná inštruktáž o obstarávaní pre potenciálnych výrobcov.
Hoci to nebolo zahrnuté v základných požiadavkách, pracovná skupina pre vesmír bola zodpovedná aj za definovanie požiadaviek na osoby v kozmickej lodi. Na tento účel pracovná skupina najprv plánovala zvolať konferenciu vedúcich predstaviteľov priemyslu a armády za účasti niektorých leteckých lekárov, aby určila skupinu 150 kandidátov na astronautov (na základe osobných návrhov vedúcich predstaviteľov). V tomto čase sa vypracovala aj metóda výberu a kritériá pre navrhovateľov. Najprv by sa požiadalo o väčšiu skupinu 150 kandidátov, ktorá by sa zúžila na 36, pričom by sa zohľadnili letecko-lekárske kritériá, a potom by sa v deväťmesačnom výcvikovom kurze z týchto 36 kandidátov vybralo 12, z ktorých by sa šesť najlepších stalo kandidátmi na astronautov. Vybraní by mali byť muži vo veku od 25 do 40 rokov, s pilotným výcvikom, vysokí do 180 cm, vo výbornej fyzickej kondícii, s vysokoškolským vzdelaním prírodovedného smeru. Ďalšou požiadavkou bolo, aby bol uchádzač ochotný podstúpiť riziko spojené s experimentálnym lietaním, aby bol schopný znášať náročné fyzické podmienky a aby bol schopný prijímať rýchle a správne rozhodnutia vo vysokom strese alebo v núdzových situáciách. Návrh oznámenia, v ktorom sa to upresňuje, bol dokončený 22. decembra 1958, ale nedostal zelenú a po vianočných sviatkoch, 28. decembra 1958, prezident Eisenhower rozhodol, že zásoba vojenských pilotov je dostatočná pre skupinu kandidátov a že z dôvodov národnej bezpečnosti by mali byť vybraní len tí, ktorí boli vybraní. V prvom januárovom týždni 1959 predložila pracovná skupina pre vesmír Pentagónu kritériá a začal sa výber kandidátov.
Medové týždne
Jednou z mnohých úloh pracovnej skupiny pre vesmír bolo pomenovať program. V USA je zvykom, že vládne programy sa označujú nejakým ľahko zapamätateľným, chytľavým názvom pre verejnosť, zmluvných výrobcov a tlač. Koncom jesene 1958 prišla pracovná skupina pre vesmírny program s nie príliš zvučným názvom „Projekt Astronaut“. Niektorí vedúci predstavitelia videli v názve riziko prílišného zdôrazňovania úlohy astronauta, zatiaľ čo iní chceli návrat k predchádzajúcemu systému pomenovania. Abe Silverstein (vedúci vývoja rakiet) navrhol ako meno Merkúra, boha z rímskej mytológie. Rímsky boh (v gréčtine známy aj ako Hermes) bol akousi zavedenou značkou v rôznych oblastiach (pozri značku Ford), vďaka čomu bol pre Američanov jednou z najznámejších mytologických postáv, a jeho známosť a popularita z neho urobili vhodný názov pre program. Navyše to dobre zapadalo do americkej koncepcie používania takýchto mytologických mien v raketovom priemysle (Jupiter – arciboh Jupiter, Atlas, Titan nesúci Zem na svojich pleciach – raketa Atlas atď.). Dňa 26. novembra 1958 Keith Glennan a Hugh Dryden, dvaja najvyšší predstavitelia NASA, návrh prijali a názov „Projekt Astronaut“ bol nahradený názvom „Projekt Mercury“.
Tlačová správa
V Spojených štátoch boli všetky vládne programy verejné – na rozdiel od vtedajšej sovietskej praxe, kde sa vesmírne experimenty až do ich úspešného uskutočnenia držali v úplnej tajnosti – a to bol najmä prípad programu Mercury, ktorý bol špeciálne navrhnutý tak, aby bol verejný a demonštroval odplatu Sovietskemu zväzu. Z tohto dôvodu Keith Glennan – čakajúc na 55. výročie letu bratov Wrightovcov, aby zvýšil slávnostnosť tohto oznámenia – 17. decembra 1958 oficiálne oznámil, že jeho krajina začína vesmírny program, ktorého cieľom je vyslať človeka do vesmíru, program Mercury.
Vývoj kozmickej lode
Konštrukcia vesmírnej lode sa začala konceptom „nahého Atlasu“, ktorý navrhol Max Faget. Na základe zásad sformulovaných vo vesmírnom stredisku NASA v Langley vypracovala pracovná skupina pre vesmír 20. októbra 1958 výzvu na predloženie návrhov, ktorá bola následne zaslaná potenciálnym výrobcom. Výzva na výrobu bola zaslaná 23. októbra 1958 40 výrobným závodom, na ktorú reagovalo 38 závodov, ktoré vyslali svojich zástupcov na prvú schôdzu o návrhu 7. novembra 1958. Z 38 uchádzačov prejavilo záujem o stavbu kozmickej lode 19, ktorí dostali projektový dokument „S-6 Human Spacecraft Specification“. Do 11. decembra 1958 (lehota na predkladanie ponúk) sa výber zúžil na 11 výrobcov.
Aby sa program urýchlil, samotná NASA sotva predbehla dodávateľov, ktorí pre ňu pracovali: zatiaľ čo potenciálni výrobcovia študovali požiadavky a pripravovali prvé náčrty návrhov, samotná vesmírna agentúra vypracúvala technické a finančné kritériá hodnotenia prijatých návrhov.
Vo výberovom konaní sa do užšieho výberu dostali dvaja rovnako hodnotení uchádzači, spoločnosti McDonnell Aircraft a Grumman Aircraft. Jedna z nich bola vybraná z konkrétneho dôvodu: Grumman bol v tom čase víťazom niekoľkých ponúk na zákazky námorníctva a Space Task Group sa obávala, že spoločnosť nebude schopná splniť požiadavky niekoľkých náročných vývojových projektov naraz a že kozmická loď Mercury sa oneskorí. Právo na stavbu kozmickej lode bolo 12. januára 1959 udelené spoločnosti McDonnell Aircraft. Zmluvu podpísali prezident výrobnej spoločnosti James McDonnell 5. februára 1959 a Keith Glennan 12. februára 1959, v ktorej sa výrobca zaviazal navrhnúť, vyrobiť a dodať NASA 12 vesmírnych kapsúl Mercury za celkovú sumu 19 450 000 USD. Tempo vývoja bolo také rýchle, že James McDonnell vo svojom prejave v máji 1957 (pred letom Sputniku 1) uviedol, že prvý človek sa dostane do vesmíru v roku 1990, t. j. predpokladal vývoj trvajúci niekoľko desaťročí, čo v praxi trvalo dva roky.
Spoločnosť McDonnell dostala od NASA vo fáze výberového konania 50-stranovú štúdiu, v ktorej boli uvedené základné kritériá návrhu a aspekty kozmickej lode (v podstate NACA
Základná myšlienka konštrukcie kapsule bola čo najjednoduchšia: „jediným cieľom je vyslať človeka do vesmíru na krátky čas“. V praxi to znamenalo, že sa všetko zmestilo do jedného priestoru, všetko, čo súviselo s navigáciou, životnou podporou astronauta, prevádzkou kozmickej lode. Takmer všetky systémy boli umiestnené vo vnútri kabíny, vypĺňali každý kút a nechávali málo miesta pre astronauta. (Neskôr, počas letovej fázy, sa v praxi ukázalo, že to bola konštrukčne slepá ulička, pretože systémy, rozmiestnené na viacerých miestach kabíny, v dostupných priestoroch, kabeláž, ktorá ich spájala, chaos a porucha jedného systému znamenali, že pri príprave na let bolo potrebné demontovať a prestavať niekoľko ďalších. S cieľom vyriešiť tento problém a práve kvôli negatívnym skúsenostiam s kozmickou loďou Mercury sa od ďalšieho vesmírneho programu, programu Gemini, zaviedla filozofia rozdelenia kozmickej lode na dve časti, kapsulu a technickú jednotku).
Práve pri plnení tretej kapitoly základných požiadaviek, stanovených na začiatku programu, sa odvíjala najzložitejšia dilema v návrhu. Už v polovici 50. rokov 20. storočia (keď sa na rakety montovali jadrové hlavice) bolo jasné, že objekt padajúci atmosférou vysokou rýchlosťou je vystavený obrovskému tepelnému namáhaniu spôsobenému trením vzduchu. Rôzne vojenské sily vyvinuli rôzne riešenia tohto problému: armáda experimentovala s kompozitnými tepelnými štítmi vyrobenými z materiálov, ktoré spaľujú teplo, topia sa (ale teplo rozptyľujú), a letectvo s verziami vyrobenými z materiálov, ktoré teplo pohlcujú. Odborníci z pracovnej skupiny pre vesmír sa dlho nevedeli rozhodnúť (výhoda jedného materiálu bola nevýhodou iného a naopak), preto nechali oba smery vývoja otvorené. Vtedy prebiehali testy s oboma typmi tepelného štítu, keď sa zistila koncepčná chyba verzie pohlcujúcej teplo: tepelný štít vyrobený z materiálu pohlcujúceho teplo by sa musel počas záverečných fáz pristátia z kozmickej lode odstrániť, pretože by bol pri pristátí extrémne horúci, čo by predstavovalo nebezpečenstvo pre astronauta v kabíne a
Po koncepčnom návrhu kabíny sa začal podrobný návrh a testovanie komponentov experimentálnej kozmickej lode. Prvým z týchto testov boli pádové testy kapsuly. Zahŕňali testy voľného pádu aj zostupu s rôznymi padákovými systémami, počas ktorých bolo do mora alebo na miesta pristátia na pevnine zhodených viac ako sto makiet vesmírnych kapsúl v životnej veľkosti naplnených betónom. Tieto testy boli použité na vývoj optimálneho brzdiaceho systému padáka na pristátie.
Ďalšia séria testov sa použila na vývoj záchrannej rakety. V prípade nehody pri štarte konštruktéri plánovali zariadenie pozostávajúce z malých rakiet (a mriežkovej konštrukcie na ich pripevnenie ku kapsule), ktoré by v prípade problému čo najrýchlejšie „odtrhlo“ kapsulu od rakety a dopravilo kozmickú loď a jej pasažiera do bezpečnej vzdialenosti od miesta výbuchu, ku ktorému by nevyhnutne došlo. Prvý test na ostrove Wallops bol taký katastrofálny (krátko po vypustení rakety sa raketa začala rútiť smerom nahor a po dvoch úplných pádoch dopadla do oceánu), že sa objavila myšlienka celý systém od základu prehodnotiť. Po mesiaci práce konštruktéri chyby opravili a zariadenie bolo schopné zachrániť kabínu Mercury v prípade problémov pri štarte.
Tretia séria testov sa uskutočnila s cieľom dokončiť tvar kozmickej lode Mercury v aerodynamických tuneloch vesmírneho strediska Langley a vesmírneho strediska Ames. Na tento účel sa do aerodynamického tunela umiestnili makety kozmickej lode rôznych veľkostí, aby sa otestovali vlastnosti kozmickej lode v trans-, super- a hypersonickom rozsahu rýchlosti letu.
V štvrtej sérii testov bolo potrebné vypracovať technické riešenie pre záverečnú fázu pristátia, zostup, a rozhodnúť sa medzi pristátím na vode a na súši. Inžinieri uprednostnili pristátie na vode. Pristátie bolo plánované na 9 m
Piata séria testov bola zameraná na konečný návrh padákového systému, pričom hlavný dôraz sa kládol na správanie sa výsuvného padáka a hlavného padáka pri extrémnych rýchlostiach a
Vývoj rakety
Inžinieri vybrali na lety tri rôzne typy rakiet:
Pracovná skupina pre vesmír hľadala nosnú raketu pre človeka medzi raketami stredného a dlhého doletu vyvinutými pre americkú armádu a konečným kandidátom sa stala medzikontinentálna balistická raketa Atlas, ktorú vyvinula spoločnosť Convair pre americké letectvo a ktorá sa čoskoro dostane do služby. Atlas bol takým novým vývojom, že jeho prvý úspešný skúšobný štart (ešte pod vojenským kódovým označením SM-65 Atlas) sa uskutočnil až 17. decembra 1957. Špecifikácia Atlasu po prvýkrát v USA obsahovala výkon potrebný na umiestnenie objektu s hmotnosťou ekvivalentnou kozmickej lodi na obežnú dráhu okolo Zeme, požiadavku umiestniť teleso s hmotnosťou 1,5 – 2,5 tony na stabilnú obežnú dráhu nad 300 kilometrov. Avšak novosť rakety a neistota jej spoľahlivosti znamenali, že na začatie letových skúšok boli potrebné ďalšie nosné rakety. Raketa Redstone, ktorá si vďaka svojim predchádzajúcim úspešným letom vyslúžila prestížnu prezývku „stará dobrá spoľahlivá“, splnila požiadavku spoľahlivosti. Okrem spoľahlivosti bolo potrebné zohľadniť aj ďalšie hľadisko – náklady na testy. Pri mnohých testoch nebolo potrebné urýchliť celú vesmírnu kapsulu na orbitálnu rýchlosť, stačilo ju dostať do správnej výšky. Najdrahšie boli orbitálne lety – výroba rakety Atlas sa odhadovala na 2,5 milióna dolárov, zatiaľ čo štart rakety Redstone stál 1 milión dolárov. Redstone bol označený za možnú nosnú raketu aj z toho dôvodu, že by ušetril milióny dolárov za jeden test. Urobili tak aj s raketou Little Joe, ktorá sa dá prevádzkovať s ešte nižšími nákladmi a je vhodná na určité čiastkové testy. Pri tých testoch, pri ktorých nebolo potrebné umiestniť testovací objekt na obežnú dráhu okolo Zeme – a to bol prípad väčšiny počiatočných testov – inžinieri definovali aj profily suborbitálnych letov (tzv. skoky do vesmíru).
NASA si čoskoro uvedomila, že raketa Atlas je nezrelá a potrebuje testovanie a že náklady na štart sú vysoké – 2,5 milióna dolárov na jeden štart, pričom raketa Atlas nemá kapacitu na sériu testov. Okrem toho raketa Redstone, ktorá by mohla nahradiť raketu Atlas pri týchto menej náročných testoch, bola sama o sebe drahým zariadením a stála 1 milión dolárov na jeden štart. Preto sa rozhodlo o použití lacnejšej nosnej rakety. V čase prijatia rozhodnutia však raketa ešte neexistovala a bolo ju potrebné vyvinúť.
Požiadavky stanovila NASA koncom roka 1958 a potom ich ďalej spresnila. Tie si vyžadovali, aby budúca raketa bola schopná vyniesť kozmickú loď Mercury tak, aby sa mohli otestovať sily v kabíne vo veľkých výškach, záchranný systém, pristávací padákový systém a postupy pátrania a záchrany po pristátí. Následné vylepšenia špecifikácie zahŕňali schopnosť merať parametre kabíny počas letu a pristátia (nárazu), parametre hluku, tepla a tlaku generované strelou, najmä účinky na živý(-é) organizmus(-y) na palube, s minimálnymi telemetrickými prístrojmi. Tieto parametre sa museli dať monitorovať v rôznych kritických výškach (6000, 75 000 a 150 000 metrov). Na základe týchto požiadaviek vytvoril tím Maxa Fageta prvú raketu NASA s názvom Little Joe, ktorá prvýkrát odštartovala 21. augusta 1959 na ostrove Wallop.
Prvýkrát v histórii vesmírnych letov sa v konštrukčných plánoch rakiet počítalo s potrebou „spájania“ motorov. V súlade s tým bola zahrnutá inštalácia štyroch upravených motorov Sergeant na tuhé palivo (známych aj ako Castor alebo Pollux), ako aj použitie štyroch pomocných motorov Recruit. Parametrizáciou štyroch motorov by sa dal dosiahnuť maximálny ťah 1020 kilonewtonov, čo by teoreticky umožnilo vyniesť kozmickú loď s hmotnosťou 1800 kg na balistickú obežnú dráhu do výšky 160 km (čím by sa simulovali vlastnosti Atlasu).
V novembri 1958 bolo na základe požiadaviek a základných návrhov vyzvaných 12 spoločností na predloženie ponuky na výrobu rakety a 29. decembra 1958 vyhrala výberové konanie spoločnosť North American Aircraft Company. Podľa zmluvy mal výrobca dodať sedem lietajúcich exemplárov a mobilnú odpaľovaciu vežu. Prvé sériové lietadlo spôsobilé letu v Severnej Amerike vzlietlo 21. januára 1960.
Raketa Redstone bola zaradená do vesmírneho programu NASA aj z dôvodu úspory nákladov a spoľahlivosti. Základná raketa PGM-11 Redstone bola jednou z najstarších amerických vojenských balistických rakiet krátkeho doletu, vyvinutá v roku 1952 a v rokoch 1958 až 1964 slúžila v západoeurópskych silách NATO. Raketa bola priamym potomkom nemeckej rakety V-2, ktorú skonštruoval Wernher von Braun v Redstone Arsenal. NASA hľadala alternatívu k rakete Atlas, aby znížila náklady na experimenty, ako aj z dôvodu spoľahlivosti (Redstone sa považovala za mimoriadne spoľahlivú raketu, a preto spĺňala bezpečnostné požiadavky na vyslanie človeka do vesmíru), a vybrala si Redstone, hoci jej vylepšenú verziu, ktorá sa lepšie hodila na tento účel. Redstone sa stal raketou zvolenou na suborbitálne lety v rámci programu Mercury.
Ďalším rozdielom medzi vojenskou a vesmírnou raketou bol záchranný a prerušovací systém. Na jednej strane bol Redstone, ktorý je vhodný na vesmírne lety, vybavený takzvaným automatickým systémom detekcie prerušenia letu. To znamená, že raketa mohla zistiť, kedy sa parametre letu začnú odchyľovať od normy, a potom mohol systém automaticky spustiť záchranný proces, keď záchranná raketa oddelila kapsulu od nosnej rakety (samozrejme, prerušenie letu mohol spustiť sám astronaut alebo riadiace stredisko, ale boli profily letu, pri ktorých jednoducho nebol čas na manuálny zásah). A, samozrejme, v porovnaní s vojenskou verziou bola k dispozícii záchranná raketa, ktorá v prípade problémov dokázala odpojiť kapsulu od rakety a odviezť ju do bezpečnej vzdialenosti. Zmeny sa týkali aj tzv. chvostovej časti rakety (ktorá sa napodiv nenachádzala na zadnej časti rakety, ale na jej vrchole, spájajúc kabínu so štartovacou raketou). Táto časť obsahovala elektroniku a navádzací systém rakety, ako aj adaptér, ktorý prijímal vesmírnu kapsulu, a vo vojenskej verzii Redstones sa po vyhorení rakety táto časť rozdelila, pričom jedna polovica zostala s raketou a druhá polovica pokračovala v lete s bojovou časťou, zatiaľ čo vo verzii vesmírnej rakety zostala celá s nosnou raketou. Ďalšia zmena bola vykonaná s cieľom zvýšiť spoľahlivosť Redstonu. Autopilot ST-80 vojenskej verzie bol nahradený oveľa jednoduchšou a spoľahlivejšou verziou LEV-3.
Na konci vývoja sa Mercury-Redstone odchyľoval od vojenského Redstonu celkovo o 800 miest, takže NASA mala nakoniec namiesto pôvodnej spoľahlivej verzie novú vývojovú raketu. Prvý let modernizovanej nosnej rakety sa uskutočnil 21. novembra 1960 a bol neúspešný, po ňom nasledovali tri viac či menej úspešné lety, až nakoniec vyniesli do vesmíru dvojčlennú loď s Alanom Shepardom a Gusom Grissomom.
Jednou z hlavných častí hardvéru v programe Mercury bola nosná raketa. Požiadavky boli jednoduché: musel byť schopný urýchliť objekt s hmotnosťou 1500-800 kg na prvú kozmickú rýchlosť a umiestniť ho na obežnú dráhu okolo Zeme. Jediným nástrojom, ktorý mali USA k dispozícii, bola vojenská medzikontinentálna balistická strela SM-65D Atlas. Raketa bola najnovšou dostupnou technológiou a jej prvý skúšobný štart sa uskutočnil 11. júna 1957 (hoci neúspešne). Dilema NASA spočívala v tom, či urobiť existujúcu, ale nespoľahlivú raketu spoľahlivou, alebo počkať na proces vývoja balistickej rakety Titan II (s pravdepodobne rovnako neistým výsledkom), a tak padlo rozhodnutie otestovať a opraviť Atlas.
Spoločnosť Convair, výrobca rakiet, mala pre program Mercury vyhradenú výrobnú linku s vyškoleným a skúseným personálom, ktorý mohol byť poverený úlohou zabezpečiť kvalitu. Výrobky určené do vesmíru prešli rozsiahlou úpravou, ktorá zahŕňala tieto komponenty:
Raketa bola založená na dvoch základných konštrukčných princípoch. Jedným z týchto princípov bolo takzvané usporiadanie jeden a pol stupňa: raketa mala jeden hlavný motor a dva bočné urýchľovače. Tie sa spúšťali súčasne pri štarte (aby mohli inžinieri ľahšie vizuálne kontrolovať prevádzku), potom sa počas obehu vypínali urýchľovače pred hlavným motorom a urýchľovače (ani ich pridružené nádrže) sa nikdy nevypínali. Ďalším princípom bola tzv. konštrukcia alebo systém plynových balónov. Aby sa minimalizovala hmotnosť, raketa bola navrhnutá s čo najtenšími bočnými stenami, tak tenkými, že by sa raketa pri vyprázdnení zrútila pod vlastnou váhou. Jeho stabilitu a pevnosť konštrukcie spočiatku zabezpečoval tlak pohonnej látky a potom, keď sa počas letu vyčerpala, tlak neutrálneho hélia v nádržiach. Počas testov sa tento posledný konštrukčný princíp ukázal ako najslabší článok, ktorý si vyžiadal úpravy a ďalšie testy.
Prvý štart Mercury sa uskutočnil 29. júla 1960, ale skutočný dôkaz prišiel 20. februára 1962, keď vzlietol John Glenn a Friendship 7.
Letové profily
O lete do vesmíru sa rozhodlo už pri lete Sputniku 1. Za skutočný let do vesmíru sa považoval let na obežnej dráhe okolo Zeme, takže NASA si prirodzene stanovila tento cieľ pre prvý let amerického astronauta. Koncom roka 1960 však Američanom na základe sovietskych experimentov – niekoľkých družíc na obežnej dráhe s veľkou hmotnosťou (zodpovedajúcou hmotnosti ľudskej kabíny) živých bytostí – bolo jasné, že ich súper má náskok, a vtedy vznikla myšlienka, že program by sa mal rozvetviť dvoma alternatívnymi smermi: pokračovať v prípravách na orbitálny let a pripraviť suborbitálny let človeka ako samostatný smer. NASA si myslela, že verejnosť upokojí, ak napriek viditeľnej nevýhode Ameriky v oblasti orbitálnych letov, ktoré všetci považovali za zjavnú „reálnu“ možnosť, bude cesta k nim budovaná postupne a prvá etapa (skok do vesmíru) bude víťazná. Raketa Redstone, pôvodne určená len na testovanie, a kapsula Mercury sa preto zostavujú v procese, v ktorom trojstupňový skok do vesmíru, najprv v automatickom režime bez pasažiera, potom s opicou a nakoniec s kozmonautom, poskytne Sovietom náskok.
Zlepšenie infraštruktúry
Najdôležitejšou otázkou infraštruktúry bol výber miesta štartu. Zaujímavé je, že hoci existuje teória výberu miesta štartu na dosiahnutie vesmíru – čo najbližšie k rovníku – pri spustení programu Mercury sa žiadne miesto zámerne nehľadalo, ale aby sa NASA prispôsobila podmienkam, v ktorých vznikla (vesmírna agentúra vznikla aj sústredením experimentov rôznych vojenských síl), otvorila styčnú kanceláriu na Myse Canaveral, jednej z najmodernejších raketových strelníc amerického ministerstva obrany, armády a námorníctva, s úlohou priniesť do NASA vojenské testy, ktoré tam prebiehali. Vzhľadom na to, že armáda už mala základňu a miesto štartu rakiet Redstone na myse Canaveral, bola táto základňa určená na lety Mercury bez ohľadu na to, že NASA bola civilná organizácia a mys Canaveral bol vojenskou základňou.
V rámci príprav na pilotované lety do vesmíru dostala NASA hangár S, ktorý v roku 1957 postavili vzdušné sily (najprv sa používal na údržbu a skladovanie lietadiel) a potom ho odovzdali programu Vanguard Námorného výskumného laboratória na ďalšie experimenty. V roku 1959 bola dosiahnutá aj formálna dohoda medzi vlastníkom zariadenia, ministerstvom obrany, a NASA o prevzatí hangáru a súvisiacej infraštruktúry. Odvtedy sa tu prijímali kozmické lode Mercury z výrobného závodu. Neskôr sa používal v programe Gemini a pokračovalo sa v ňom až do vesmírneho raketoplánu.
Hlavnou podpornou infraštruktúrou pre lety boli štartovacie miesta. Dve z nich boli určené aj pre NASA, podľa logiky prevzatia predchádzajúcich experimentov. LC-5 (štartovací komplex) sa stal štartovacou rampou pre rakety Redstone a LC-14 pre rakety Atlas (a rakety Big Joe používané pri testoch). Kariéra LC-5 sa začala v roku 1956 pod záštitou vojenského letectva (Cape Canaveral Air Force Station), keď sa používal na testovanie balistických rakiet stredného doletu Jupiter na myse a potom bol nahradený raketou Juno II, vývojovou verziou Jupiterov, ktoré sa používali na vypúšťanie satelitov na obežnú dráhu. NASA potom dostala štartovaciu rampu pre rakety Redstone, najprv v automatickom režime, potom s opicou a nakoniec s človekom.
Príbeh LC-14 je trochu komplikovanejší. Odpaľovacia rampa bola postavená v roku 1957 na vypúšťanie vojenských rakiet Atlas a v roku 1959 bola prestavaná na vypúšťanie rakiet Atlas-D a kozmických štartov. V tom čase bola považovaná za jediné štartovacie miesto určené pre rakety Atlas, takže program Mercury ju nemohol mať výlučne, ale musel sa o ňu deliť so satelitmi MIDAS, testovacími štartmi Big Joe a ďalšími štartmi medzikontinentálnych rakiet, kým mohla byť výlučne v rukách NASA. Neskôr odtiaľto štartovali všetky štarty Mercury-Atlas a neskôr aj štarty Atlas-Agena.
Ďalšie plánovanie bolo potrebné na navrhnutie pristátia a následných záchranných operácií a na riadenie udržiavania rádiového spojenia počas letu. Námorníctvo bolo vybrané, aby zvládlo obe úlohy súčasne.
Na tlačovej konferencii vo Washingtone 9. apríla 1959 predstavila NASA verejnosti sedem mužov, ktorí boli po prísnych lekárskych a psychologických testoch vybraní ako prví ľudia, ktorí poletia do vesmíru. Súčasne s ich odhalením sa verejnosť dozvedela nové slovo: astronaut (v americkej terminológii astronaut, ktoré má korene v gréckej mytológii, spája sa s Argonautmi a doslova znamená hviezdny námorník).
Verejnej prezentácii však predchádzal dlhý a tajný výberový projekt. Dôkladnosť výberu vychádzala z lekárskych predpokladov, že budúci vesmírni cestovatelia budú čeliť smrteľným nebezpečenstvám: predpokladalo sa zrútenie obežnej dráhy v beztiažovom stave, predpokladalo sa, že ľudia nebudú schopní jesť alebo piť bez gravitácie, ale predpokladali sa aj psychické ťažkosti a osamelých kozmonautov by sa mohlo zmocniť akési vesmírne šialenstvo, ktoré by im znemožnilo ovládať kozmickú loď. Aby sa týmto nebezpečenstvám zabránilo, bol vytvorený systém výberu, ktorý mal za cieľ vybrať uchádzačov s vysoko nadpriemernými zdravotnými a psychologickými schopnosťami.
Výber
Výber kandidátov na astronautov sa uskutočnil na základe pokynov prezidenta Eisenhowera – mierne upravených oproti požiadavkám stanoveným pracovnou skupinou pre vesmír – a vojenské letecké zbory boli vyzvané, aby zostavili zoznam potenciálnych kandidátov. Vo Washingtone bolo preverených celkovo 508 potenciálnych kandidátov, z ktorých bolo vybraných 110 pilotov ako vhodných kandidátov (zoznam obsahoval päť pilotov námornej pechoty, 47 pilotov námorníctva a 58 pilotov letectva, pričom nikto z armádneho letectva nebol uznaný za vhodného). V druhej fáze výberového procesu boli kandidáti rozdelení do troch hlavných skupín a prvých 35 bolo na základe príkazu o zachovaní dôvernosti informácií objednaných do Washingtonu na pohovory začiatkom februára 1959. Charles Donlan, ktorý viedol projekt v mene pracovnej skupiny pre vesmír, s potešením konštatoval, že prevažná väčšina kandidátov sa teší na účasť v programe Mercury. Bolo to spôsobené tým, že program si vyžadoval dobrovoľníkov a od budúcich pilotov sa neočakávalo, že budú k tejto úlohe vedení. Týždeň po rozhovoroch s prvou skupinou pricestovala do Washingtonu druhá skupina a absolvovala rozhovory. Podiel vhodných dobrovoľníkov bol taký vysoký, že nebolo potrebné zvolať tretiu skupinu (najmä preto, že pôvodne plánovaný konečný počet 12 osôb sa znížil na 6). Po pohovoroch s týmito dvoma skupinami postúpilo do výberového konania 69 osôb.
Napriek jasným fyzickým parametrom bolo šesť zo 69 odmietnutých, pretože ich výška bola príliš vysoká. Nakoniec bolo 56 uchádzačov vyradených z dôvodu dodatočného odstúpenia od všeobecných, technických a psychologických testov v druhom kole. Počet vybraných sa potom zredukoval na 32, ktorých vesmírna pracovná skupina vzala na podrobné lekárske testy vrátane špeciálnych prvkov na kliniku Lovelace v Albuquerque v Novom Mexiku a potom do leteckého laboratória na základni Wright-Patterson.
Počas jedného týždňa, počnúc 7. februárom 1959, sa kandidáti podrobili šesťfázovému, komplexnému, niekoľkodňovému lekárskemu vyšetreniu na klinike Lovelace. Najskôr sa preskúma anamnéza uchádzačov a potom sa vykonajú podrobné všeobecné lekárske testy, ako napríklad vyšetrenie zraku, EKG a reflexné testy, kolonoskopia a krvný test alebo vyšetrenie spermiogramu. Nasledovalo kompletné röntgenové vyšetrenie, od zubného röntgenu až po röntgen žalúdka. Ďalším krokom boli testy fyzickej výkonnosti, ktoré zahŕňali záťažové testy srdca na bicyklovom ergometri, meranie kapacity pľúc a meranie hustoty tela. Na konci týždňových testov sa údaje zhrnuli a zaznamenali do lekárskych záznamov každého kandidáta.
Bezprostredne po klinických skúškach sa skupina presunula na leteckú základňu Wright-Patterson, kde sa od 16. februára do 27. marca 1959 uskutočnili záťažové testy. Cieľom týchto testov bolo posúdiť psychickú a fyzickú odolnosť uchádzačov voči stresu. Fyzické testy zahŕňali jednoduché zaťažovacie cvičenia na schodoch alebo bežiacom páse, centrifúgové testy vyžadujúce vysokú vytrvalosť alebo viacosové cvičenia na rotačnej stoličke, ktoré piloti poznajú z leteckých lekárskych vyšetrení. V paralelných psychologických testoch boli uchádzači testovaní neočakávanými alebo nepríjemnými podnetmi, ako sú napríklad testy s termálnou alebo studenou vodou alebo cvičenia v tmavej komore. Súčasťou psychologických testov bol aj Rorschachov test, ktorý je inak predmetom pochybností o dôveryhodnosti.
Na konci testov vo Wright Pattersone navrhol nominačný výbor na záver série testov koncom marca 1959 18 plne zdravotne spôsobilých kandidátov. Výberová komisia Space Task Group sa stretla 1. apríla 1959 a z 18 vhodných kandidátov bolo nakoniec vybraných sedem na výcvik astronautov. Túto skupinu oznámila NASA 2. apríla 1959 a 9. apríla 1959 ju vo Washingtone predstavili ako Mercury Seven (Mercury 7), budúcich amerických astronautov, a s týmito siedmimi pilotmi sa začal výcvik astronautov.
Pôvodné týždne
Nasledujúca skupina, v tlači známa ako Mercury Seven, začala výcvik:
Šesť z nich sa v rámci programu dostalo do vesmíru (Slayton bol zo skupiny vyradený v roku 1962 kvôli problémom so srdcom a v programe Sojuz-Apollo letel až v roku 1975 po operácii srdca).
Kandidáti na astronautov vystúpili v centre pozornosti so svojou prezentáciou. Rovnako ako prirodzený záujem verejnosti – v tom čase sotva existovalo exotickejšie povolanie ako „astronaut“. Samotná NASA ešte zvýšila popularitu svojich kandidátov tým, že podporila dohodu medzi astronautmi a jedným z najväčších amerických časopisov, ktorý za 500 000 dolárov kúpil práva na uverejňovanie príbehov o astronautoch. V rámci dohody uverejnil svoje reportáže o živote astronautov v sérii Life, ako aj ich životopisy. V tejto sérii článkov, ktorá vyšla v 28 číslach v rokoch 1959 až 1963, Life vytvoril nového amerického hrdinu tým, že astronautov zobrazil ako akýchsi „každodenných superhrdinov“, prikrášlil ich pôvod a predstavil ich každodenný život mimo tréningu v americkom stereotype.
Okrem Mercury Weeks sa pre prvých sedem astronautov NASA používali aj ďalšie dva názvy – oba posmrtne. Jeden z nich bol Astronaut Group 1, ktorý NASA používala neskôr, keď začala naberať ďalšie skupiny astronautov pre program Gemini a potom pre program Apollo a chcela odlíšiť skupiny vybrané v rôznych obdobiach. Bola to však nielen NASA, ale aj samotní astronauti, ktorí sa odlíšili tým, že si skupinu pomenovali sami, a tak sa Pôvodná sedmička stala známym a neskôr aj verejne najpoužívanejším názvom skupiny, aj preto, aby sa odlíšila od ostatných (ako napríklad Nová deviatka prijatá v roku 1962 alebo Štrnástka v roku 1963).
Výcvik astronautov
Výcvik bol veľmi podobný výberovému programu na leteckej základni Wright-Patterson: cvičili si vzletové a vstupné profily v simuláciách odstredivého zrýchlenia, trénovali v kufri, v tepelnej komore či v komore s oxidom uhličitým alebo si udržiavali kondíciu rôznymi športmi. Boli tu však aj úplne nové oblasti. Prehliadli si závody rôznych dodávateľov, kde sa dozvedeli o vyrábanom hardvéri, navštívili mys Canaveral, východiskový bod pre ich budúce vesmírne misie, a vybrali sa do Akronu, aby si prezreli továreň na výrobu skafandrov. Začali sa tiež špecializovať, napríklad Carpenter sa vďaka svojim námorným skúsenostiam stal expertom na komunikačné a navigačné systémy kozmickej lode, Grissom sa ponoril do riadiacich a elektromechanických systémov Mercury a Glenn pomáhal s prístrojovým panelom v kabíne. Výcvik zahŕňal okrem uvedených testov aj letové cvičenia. Na jednej strane pokračovali v predchádzajúcich letoch vo vysokovýkonných stíhačkách, aby si udržali svoje letecké zručnosti, a na druhej strane sa cvičili na bezváhový stav, ktorému mali čeliť, parabolickými letmi v lietadle C-131 NASA, ktoré bolo na tento účel skonštruované.
Celkovo bolo postavených dvadsať Mercury, tri štarty sa nepodarili, päť sa dostalo na balistickú dráhu a šesť obletela Zem. Uskutočnilo sa šesť experimentov s ľuďmi, z toho dva len na balistickej dráhe. Kozmická loď umožňovala jednému človeku letieť vo vesmíre 24 hodín, maximálne 36 hodín. Chemické batérie boli schopné vydržať 1500 až 3000 watthodín (Wh) v závislosti od úlohy. Mala tvar zvona, výšku 3,4 metra vrátane nosných rakiet a maximálnu šírku 1,9 metra. Mal dvojstennú konštrukciu, pričom vonkajší plášť bol zo zliatiny niklu a vnútorný zo zliatiny titánu, medzi ktorými bol izolačný materiál z keramických vlákien. Záchranná raketa bola namontovaná v nose. Výška záchrannej veže je 6,2 metra. Stabilizačný padák a stabilizačný infračervený vyhľadávač horizontu boli nainštalované v kryte antény. Kabína má priemer 1,9 metra a výšku 1,5 metra. Počas služby astronaut vykonával požadované úlohy v sede, takmer bez pohybu.
Alan Shepard bol prvým Američanom, ktorý sa dostal do vesmíru v kozmickej lodi Freedom 7 a uskutočnil suborbitálny skok do vesmíru. John Glenn bol prvým Američanom, ktorý obletel Zem v kozmickej lodi Friendship 7. Sovieti predbehli Američanov aj v pilotovaných letoch do vesmíru vďaka programu Vostok.
Testovacie lety bez posádky
Prvým pokusom programu Mercury by bol Little Joe 1, keby ho nezmarila porucha. Experiment sa dokonca neuskutočnil na myse Canaveral, ale na ostrove Wallop a inžinieri chceli zistiť, ako sa bude záchranný čln správať najmä v čase maximálneho dynamického tlaku (maximálny odpor pri štarte). Na tento účel stačila raketa Little Joe, ktorá dokázala simulovať požadovaný dynamický tlak, a potom bol na tejto nosnej rakete postavený model kozmickej lode Mercury a nakoniec jediný kompletný systém, záchranná veža.
Plánovaný let však v roku 1959 úplne zlyhal. 21. augusta 1959: 35 minút pred plánovaným štartom, keď boli automatika a autodeštrukcia pripojené k zdroju energie vlastnej batérie, sa nečakane aktivovali výbušné nálože oddeľujúce jednotky kozmickej lode – posádka pripravujúca sa na štart začala panický útek – a nakoniec bola spustená záchranná veža (ktorá správne zistila núdzový stav) s pripojeným modelom kozmickej lode, zatiaľ čo raketa zostala na štartovacej rampe. Záchranná raketa potom vzorne vykonala svoju prácu a vyniesla Mercury do požadovanej výšky približne 600 metrov, kde ho uvoľnila. Správa o skúške bola dokončená za menej ako mesiac a príčina poruchy bola identifikovaná ako takzvaný „bludný prúd“ spôsobený nesprávnym vinutím.
Okrem série experimentov Little Joe na ostrove Wallop (ktoré mali v podstate dokázať funkčnosť záchrannej rakety) začala NASA testovať aj ďalší dôležitý komponent – tepelný štít. To si vyžadovalo výkonnejšiu nosnú raketu, takzvanú raketu Big Joe. Big Joe bola v podstate raketa Atlas. V rámci experimentu Big Joe bola nosná raketa Atlas-10D spojená s nefunkčnou, ale hmotnostne a rozmerovo efektívnou kozmickou loďou Mercury a na kozmickú loď bol namontovaný tepelný štít (ktorý sa pri návrate do atmosféry zahrieva, horí, horí, pomaly sa rozpadá, ale účinne rozvádza teplo), vybraný po dlhej diskusii o návrhu.
Štart sa uskutočnil 9. septembra 1959 z Mysu Canaveral, štartovacia rampa 14. Počas letu všetko fungovalo bezchybne až do približne dvoch minút, keď kontrola dostala chybový signál na telemetrii: oddelenie stupňa zlyhalo. Keďže stupeň pokračoval v lete ako mŕtva váha, kozmická loď nemala šancu dosiahnuť plánovanú výšku a rýchlosť. Keďže raketový stupeň zostal na kozmickej lodi (čím sa zmaril hlavný účel tepelného štítu), kontrola sa musela pohrať s reaktívnymi riadiacimi tryskami (v podstate malými pomocnými tryskami, ktoré vykonávajú riadenie), aby raketu priviedla k zemi, čo sa nakoniec podarilo, hoci pohonná látka na riadenie bola úplne spotrebovaná. Sonda Mercury nakoniec dosiahla maximálnu výšku 140 km a po lete dlhom 2292 km sa dostala do Atlantického oceánu, kde ju záchranné tímy po niekoľkých hodinách hľadania našli relatívne neporušenú.
4. októbra 1959 sa uskutočnil ďalší test Mercury – opäť na ostrove Wallop, ktorý v tom čase nebol označený a až neskôr dostal označenie Little Joe 6. Tento test bol v podstate krokom späť oproti neúspešnému prvému pokusu, pričom jedinou spoločnou črtou bolo, že použitá nosná raketa bola tá istá, ktorá zostala na štartovacej rampe v auguste. Pokiaľ ide o ciele letových skúšok, krok späť znamenal, že jedinými skúškami bolo overenie vhodnosti rakety a letových vlastností a odolnosti kozmickej lode. Na tento účel bola k rakete pripevnená vesmírna kapsula dostatočnej hmotnosti a veľkosti, ktorá však nebola vybavená systémami, a preto bola nefunkčná, a rovnako nefunkčná úniková veža.
Počas experimentu Little Joe vyniesol 16,5 metra vysokú a 20 ton vážiacu konštrukciu do výšky 65 kilometrov, kde na konci dvaapolminútového letu ovládacie prvky podľa plánu spustili autodeštrukciu. Časti vesmírnej lode dopadli do oceánu vo vzdialenosti 115 kilometrov. Experiment bol považovaný za úspešný.
Na ostrove Wallop prebiehali experimenty nepretržite, rakety Little Joe sa vypúšťali každý mesiac až do dnešného dňa. Preto 4. novembra 1959 odštartoval Little Joe 1A, ktorý presne kopíroval neúspešný let Little Joe 1. Ciele boli rovnaké, let bol určený na overenie vhodnosti záchrannej rakety s doplnením čo najväčšieho množstva údajov o padákovom systéme. Kapsula určená na let bola opäť nefunkčnou maketou, pričom neporušená bola len záchranná raketa. Experimentu sa zúčastnili aj novinári po krátkej bitke, v ktorej novinári bojovali o získanie informácií o lete z prvej ruky (pracovníci NASA preto novinárov vopred podrobne „zaškolili“, aby prípadné prerušenie odpočítavania nebolo oznámené ako chyba alebo zlyhanie).
Little Joe 2 odštartoval zo svojho obvyklého miesta na ostrove Wallop 4. decembra 1959 a oproti predchádzajúcemu pokusu bol podstatne lepší. Hoci LJ-1A nebol bezvýhradne úspešný, experimentátori pridali k experimentu Little Joe-Mercury aj živý let. Boli zvedaví, ako sa bude jednoduchý organizmus, akým je malá medená opička, správať pod vplyvom pohybu vesmírnej lode, beztiaže a žiarenia vo veľkých výškach. Neskôr plánovali vypustiť ďalší biologický balík: na cestu s opicou boli pripravené ovsené zrná, potkanie neuróny, tkanivové kultúry a chrobáky.
Štart sa uskutočnil za prítomnosti dvoch nových kandidátov na astronautov, Alana Sheparda a Virgila Grissoma. Little Joe vyniesol Mercury do výšky 30 000 metrov a štartujúca záchranná raketa výšku ešte zvýšila, pričom kapsulu vyniesla do výšky 84 000 metrov, než voľne spadla z mŕtveho stredu. Maximálna výška bola nakoniec takmer o 30 000 metrov nižšia, ako sa plánovalo, čo bolo spôsobené nesprávnym výpočtom odporu vzduchu. Opica Sam nakoniec namiesto plánovaných 4 minút beztiaže zažila len 3 minúty. Po približne šiestich hodinách hádzania a otáčania sa záchranárom podarilo opičku po hladkom pristátí bezpečne vytiahnuť z mora. Odborníci vyhlásili všetky predbežné ciele za úspešné a boli nadšení – najmä dokonale fungujúcim odpaľovacím zariadením Little Joe – hoci neskôr sa názory vyostrili a najmä biológovia sa sťažovali na menej uspokojivé výsledky pokusu so zvieratami. Hlavný cieľ sa však podarilo dosiahnuť a ukázalo sa, že záchranná raketa je dokonale prispôsobená na prípadnú núdzovú záchranu kozmickej lode so živými bytosťami – dokonca aj s ľuďmi – na palube.
Po ceste opice Sama nasledovalo opakovanie nie celkom úspešných letov Little Joe 1 a 1A s tým malým rozdielom, že na palube kozmickej lode bol opäť „niekto“, slečna Sam, malá medená opička. 21. januára 1960 bola z ostrova Wallop vypustená ďalšia raketa Little Joe, ktorá tentoraz konečne fungovala podľa očakávania. Rakete chýbalo do plánovanej výšky necelých 15 kilometrov a dosiahla rýchlosť viac ako 3 200 km
Jedinou skutočnou novinkou letu bolo záchranné cvičenie, pri ktorom inžinieri simulovali núdzovú situáciu vo výške vyhorenia Little Joea a nutnosť vypustenia záchrannej rakety. Operácia prebehla bez problémov, pričom ďalších 75 m
Vo februári 1960 na stretnutí v Los Angeles NASA rozhodla (do istej miery na základe testov Little Joe a Big Joe) o konečnej konfigurácii kozmickej lode Mercury, rakety Atlas a záchrannej rakety a plánovala ju realizovať s konečnou konfiguráciou. Konečnosť – a možno aj prítomnosť funkčného hardvéru – sa prejavila aj v tom, že let nebol zamýšľaný ako Big Joe, ale ako posledný Mercury-Atlas-1. Na let preto použili továrensky vyrobenú vesmírnu kapsulu č. 4 spoločnosti McDonnell a nainštalovali do nej ďalšie vybavenie a prístroje. Vzhľadom na chýbajúce systémy (podpora života, pilotné sedadlo, prístrojová doska, riadiace motory atď.), ktoré ešte neboli nainštalované, bola kozmická loď v konečnej fáze skôr meracou dielňou ako funkčným kozmickým vozidlom.
Parametre, ktoré sa majú testovať pred letom
24. júla sa parametre, ktoré má sonda dosiahnuť (5700 m
Minútu po štarte sa s raketou stratil akýkoľvek kontakt. Sekundu pred prerušením prenosu bol prostredníctvom telemetrie prijatý signál, že rozdiel tlaku medzi palivovou nádržou a nádržami s kvapalným kyslíkom náhle ustal. Keďže cez mrak nebola dostupná vizuálna kontrola, nebolo možné zistiť, či tento signál bol príčinou problémov alebo ich konečným výsledkom, pri ktorom boli zničené nádrže, ale zo signálov bolo jasné, že raketa a kozmická loď boli zničené. Príčiny bolo ťažké odhaliť, hoci záchranným tímom sa podarilo nájsť havarovanú raketu a vesmírnu kapsulu Mercury v mori. Príčinu zlyhania sa nepodarilo zistiť, ale NASA sa rozhodla let zopakovať, len s tým, že na ďalší test naloží sondu prístrojmi.
Experiment Little Joe 5 sa začal navrhovať približne rok pred plánovaným štartom a pôvodnou myšlienkou bolo vypustiť prvú funkčnú vesmírnu kapsulu Mercury alebo záchrannú raketu so špeciálnym „balíkom“ obsahujúcim stredne veľkého šimpanza, aby sa otestovalo správanie vesmírnej lode a jej posádky pri maximálnom Q. Oneskorenie pristátia vesmírnej kapsule, problémy s takzvaným „sponkovým prstencom“ spájajúcim kozmickú loď a raketu a s oddeľovacou pyrotechnikou, ktorá je v ňom zabudovaná, však prípravy zdržali, a tak sa Robert Gilruth rozhodol (so súhlasom inžinierov STG) vyradiť let šimpanza z plánovaných cieľov, aby sa posádka mohla viac sústrediť na technické záležitosti. Neskôr sa objavili ďalšie problémy s inštaláciou nádrží s héliom a peroxidom vodíka, čo spôsobilo ďalšie oneskorenia. Vyskytli sa aj ďalšie problémy s hmotnosťou lietajúceho hardvéru, čo zvýšilo možnosť neželaného pristátia v Afrike.
Štart bol nakoniec naplánovaný na 8. novembra 1960. V ten deň sa experiment skončil úplným neúspechom. Raketa odštartovala z ostrova Wallop o 10:18 miestneho času (15:18 UTC) a bola zničená už po 16 sekundách letu. Záchranná raketa bola odpálená v predstihu, zatiaľ čo nosná raketa ešte stále urýchľovala kozmickú loď, ale všetky komponenty zostali v spojenom stave, vychýlili sa z kurzu a zrútili sa do mora. Kapsula vystúpila do výšky len 16,2 km a zrútila sa do mora 20,9 km od štartovacej rampy, čo je ďaleko od cieľovej vzdialenosti. Záchranné tímy neskôr vyzdvihli z mora časť vraku na ďalšiu analýzu.
V druhej polovici roku 1960 sa v NASA objavila myšlienka – čiastočne zo strachu, aby ich Sovieti nepredbehli, a čiastočne kvôli úspore nákladov – rozdeliť experimenty a okrem orbitálneho letu s raketou Atlas uskutočniť tzv. vesmírny skok (balistický let na obežnú dráhu) s raketou s nižším výkonom, ktorý by bol vesmírnym letom len v tom zmysle, že by prekonal Kármánovu líniu. Bola vybraná raketa Redstone a na jej vrchole bola postavená kozmická loď Mercury, aby sa otestoval skok do vesmíru.
Na otestovanie nového letového profilu inžinieri plánovali let vesmírnej kapsule Mercury v plnej veľkosti (továrenský príklad č. 2) s nosnou raketou Redstone (označenou MR-1) a únikovou vežou v plnej veľkosti. V pláne bolo použiť túto kombináciu zariadení na testovanie automatického navádzacieho a pristávacieho systému kozmickej lode, ako aj pozemnej štartovacej, záchrannej a sledovacej infraštruktúry. Okrem toho chceli otestovať aj fungovanie systému detekcie prerušenia letu (systém bol nastavený tak, aby zistil a nahlásil prerušenie letu riadiacemu systému, ale nie aby sám spustil prerušenie letu).
Štart bol pôvodne naplánovaný na 7. novembra 1960, ale v systéme hélia bola zistená porucha (tlak nečakane klesol na štvrtinu normálnej hodnoty), takže štart musel byť odložený, kozmická loď a tepelný štít boli demontované z Redstonu, porucha odstránená (výmenou nádrží a novým zapojením) a zostava znovu zostavená. Nový štart bol naplánovaný na 21. novembra 1960. Prvýkrát sa na riadenie letu použilo riadiace stredisko Mercury.
Štart sa uskutočnil o 9:00 miestneho času (14:00 UTC) zo štartovacej rampy LC-5. Prekvapení dispečeri videli cez periskop nového riadiaceho strediska, že raketa zahučala, potom zrazu hukot ustal, raketa sa trhla, potom sa usadila na chvostovej ploche a na štartovacej rampe zavládlo ticho. Hneď potom záchranná raketa odštartuje a odletí, ale vesmírna kapsula zostane na vrchu rakety. Tri sekundy po odlete únikovej rakety sa rozvinie padák kapsuly, ktorý ju zakryje a napoly sa rozvinie. Situácia sa stala dosť nebezpečnou kvôli poruche systému: plne naložená raketa stála na štartovacej rampe bez akéhokoľvek zabezpečenia, spoliehala sa len na gravitáciu, pričom padák visel na boku celej zostavy a hrozilo, že ju malý poryv vetra prevrhne.
Zlyhanie sa nakoniec zapísalo do správ ako „štvorpalcový let“ (iní udalosť zhrnuli ako „vystrelili sme len záchrannú raketu“). Najprv sa velenie rozhodlo spomedzi niekoľkých možností počkať, kým sa vyčerpajú batérie potrebné na napájanie systémov rakety, aby sa kvapalný kyslík mohol pomaly vyvariť a k výbušnej rakete sa dalo priblížiť. Začaté odstraňovanie problémov čoskoro odhalilo príčinu problému: počas štartu boli od rakety odpojené rôzne káblové konektory v rôznom poradí a nesprávny kábel (kratší kábel z iného typu Redstone) bol vytiahnutý z rakety v nesprávnom poradí, takže motor to rozpoznal ako príkaz na vypnutie a zastavil proces štartu oveľa skôr, ako bol dokončený. Po zistení chyby sa rozhodlo test zopakovať.
Necelý mesiac po neúspešnom pokuse bola NASA pripravená uskutočniť ďalší skok do vesmíru. Let Mercury-Redstone-1A bol úplným opakovaním neúspešného pokusu z 19. novembra. Kozmická loď bola rovnaká (výrobné číslo 2) ako tá, ktorá bola demontovaná z MR-1, a na montáž bola použitá raketa MRLV-3. Účel letu zostal rovnaký: overiť funkčnosť automatického navádzacieho a pristávacieho systému a systému prerušenia letu s použitím funkčnej vesmírnej kapsule, rakety a únikovej veže.
Štart sa uskutočnil 19. decembra 1960, keď raketa Redstone odštartovala zo štartovacej rampy LC-5 na myse Canaveral o 11:15 (16:15 UTC). Motor pracoval 143 sekúnd a kozmická loď nakoniec vystúpila do výšky 210 kilometrov a pristála v Atlantickom oceáne 378 kilometrov od miesta štartu. Maximálna rýchlosť na konci letu bola 7900 km
Po úspešnej misii Mercury-Redstone-1A NASA okamžite prešla na lety rakiet Redstone do vesmíru, pretože to bol pre Spojené štáty najrýchlejší spôsob, ako predbehnúť Sovietov. Ďalším krokom bolo uskutočniť plnohodnotný skok do vesmíru s plne vybavenou kozmickou loďou, ale najprv s opicou na palube, čo bola akási generálka pred letom človeka, aby sa mohli skúmať účinky na živé organizmy. Podľa toho boli definované ciele Mercury-Redstone-2. Namiesto opíc druhu rhesus, ktoré sa používali už pri pokusoch s Malým Joeom, sa však na let vybral šimpanz, primát s ľudskejšou stavbou tela. Na Hollomanovej leteckej základni už bola založená kolónia 40 opíc na experimenty a jedna z nich bola vybraná na let. Vybraná opica sa narodila v Kamerune v roku 1956 a do Ameriky bola prevezená v roku 1959, pričom na účely experimentu sa pôvodné číslo Chang („inventárne číslo“ zmenilo zo 65 na Ham. Ham nemal pôvodný anglický význam „ham“, ale bol to akronym zložený z iniciálok Hollomanovho leteckého a kozmického zdravotníckeho centra, ktoré experiment realizovalo. V porovnaní s predchádzajúcim letom bolo pre Hama nové to, že bolo potrebné navrhnúť testy, ktoré by testovali nielen životné funkcie, ale aj reakciu organizmu na stav beztiaže a účinky vesmírneho letu. Najdôležitejším z týchto testov bolo vystaviť zviera rôznym zvukovým a
Dvadsať veterinárov a ošetrovateľov so šiestimi najlepšími zvieratami vybranými na základni Holloman bolo 2. januára 1961 prevezených na mys Canaveral, kde im bolo pridelené samostatné oddelenie. Na novom mieste sa najprv začalo obdobie aklimatizácie, keďže opice boli premiestnené z nadmorskej výšky približne 1500 metrov nad morom na úroveň mora, takže namerané hodnoty zdravotného stavu opíc sa z objektívnych dôvodov zmenili. Zvieratá sa potom rozdelili do dvoch oddelených skupín, pričom členovia týchto dvoch skupín nemohli prísť do kontaktu, čím sa zabránilo tomu, aby sa prípadná infekčná choroba rozšírila medzi všetkými kandidátmi naraz. V období pred štartom šimpanzy denne cvičili úlohy, ktoré sa naučili na Hollomane, len tentoraz boli svetelné a zvukové signály a reakčné ramená zakomponované do makety kabíny Mercury v životnej veľkosti, aby si zvieratá zvykli na nové „pracovné prostredie“.Deň pred štartom člen vesmírnej pracovnej skupiny a veterinár z hollomanského tímu vyšetrili zvieratá a vybrali najvhodnejšieho kandidáta, Hama. Šimpanzovi, ktorý bol pridelený na let, bola pridelená aj záloha, samica menom Minnie. Proces vypustenia dvoch vybraných jedincov sa začal 19 hodín pred plánovaným vypustením, keď boli vybavené biosenzormi na meranie životných funkcií a kŕmené diétou. Sedem a pol hodiny pred štartom sa uskutočnila posledná lekárska kontrola. Štyri hodiny pred štartom boli obe zvieratá umiestnené do pretlakových sedadiel špeciálne navrhnutých pre tento let a prevezené na štartovaciu rampu.
Štart Mercury-Redstone-2 sa uskutočnil 31. januára 1961 o 11:55 (16:55 UTC) po sérii odkladov štartu spôsobených problémami (zasekol sa výťah štartovacej rampy, v prostredí štartovacej rampy bolo zbytočne veľa ľudí, jeden systém sa usadil o 20 minút dlhšie a zasekol sa kryt jedného z konektorov rakety). Šimpanzova cesta nebola ani zďaleka bezproblémová. Minútu po štarte telemetrické údaje zistili odchýlku trajektórie o 1 stupeň a táto odchýlka sa zväčšovala. Zrýchlenie trvalo 137 sekúnd, potom sa automatický motor rakety podľa programu vypol. Záchranná raketa rozpoznala vypnutie motora ako poruchu, ale namiesto toho, aby sa odpojila, sa naštartovala a pokračovala vo vynášaní kapsuly. Zlyhanie únikovej rakety spôsobilo prekročenie plánovanej rýchlosti 7081 km.
Napriek ťažkostiam odviedla opica skvelú prácu. Rovnako ako pri cvičení na zemi musel ťahať za páčky na rôznych pokynoch a z 50 pokusov sa netrafil len dvakrát (opäť potrestaný malým elektrickým šokom). Pri pristávaní sa pri kontrole prejavil ešte jeden problém. K poruche došlo počas oddeľovania rakiet a falošného štartu záchrannej rakety, pričom sa predčasne oddelili brzdiace rakety používané na konečné nastavenie trajektórie pri pristávaní (ktoré boli zviazané do „balíka“ a pripevnené na spodok kabíny, aby sa mohli na konci brzdenia ľahko oddeliť). Brzdný manéver sa preto neuskutočnil na vrchole trajektórie. Kapsula sa potom vrátila do atmosféry a v dôsledku viacnásobných zmien trajektórie bol Ham vystavený pôsobeniu 14,7 G pri maximálnom spomalení. Problémy neopustili kozmickú loď pri zostupe. Ham dopadol do Atlantického oceánu po 16 minútach a 39 sekundách letu, 679 kilometrov od miesta štartu a 90 kilometrov od najbližšej čakajúcej lode, torpédoborca USS Ellison. Počas pristátia sa poškodila kabína, odtrhol sa tepelný štít a došlo k úniku vody, takže do kabíny začala prúdiť voda a hrozila jej potopením. Pátracie a záchranné lietadlo P2V vyslané na monitorovanie pristátia a lokalizáciu kabíny vo vode zistilo, že kabína Mercury je 27 minút po pristátí pohodená vo vode dnom nahor. Velenie potom nariadilo námorníctvu, aby objednalo vrtuľníky na skorú záchranu, pretože vyzdvihnutie lode by trvalo najmenej 2 hodiny. Najbližšia vrtuľníková loď USS Donner vyslala pátraciu a záchrannú helikoptéru, ktorá nakoniec potopenú vesmírnu kapsulu vyzdvihla. Piloti odhadujú, že v čase, keď sa kabína dostala späť, sa v nej nahromadilo približne 360 litrov vody. Okrem poškodenia steny kabíny sa voda dostala do kabíny aj cez ventil (ten istý ventil, cez ktorý unikal vzduch počas počiatočnej fázy letu a zostal otvorený). Po vyslobodení vrtuľník prepravil kabínu na loď USS Donner a dvere boli otvorené na palube. Mariňáci našli Hama pripútaného na sedadle, v bezpečí a v poriadku. Zviera, ktoré bolo v dobrom stave, dostalo z kuchyne jablko a pomaranč, ktoré s chuťou zjedlo.
Hamova misia nebola jednoznačne úspešná, preto bolo potrebné vykonať zmeny na rakete a otestovať jej funkčnosť počas ďalšieho skúšobného letu pred pilotovaným letom do vesmíru.
Medzitým sa pokročilo aj v druhej časti experimentu, v orbitálnom lete. Kľúčom k úspechu bolo zabezpečiť, aby raketa Atlas bola spôsobilá pre vesmírny program Mercury, ktorý s Mercury-Atlas-1 veľkolepo zlyhal. Počas vyšetrovania nehody sa podozrenie sústredilo na konštrukciu rakety ako možný zdroj poruchy. Atlas bola takzvaná petrolejovo-kyslíková raketa (t. j. používajúca ako palivo petrolej RP-1 a ako okysličovadlo skvapalnený kyslík), ktorá prvýkrát úspešne odštartovala 17. decembra 1957 ako vojenská balistická raketa. Filozofia návrhu konštrukcie bola celkom unikátna, inžinieri použili takzvanú metódu „plynového balóna“: nádrže kozmickej lode boli vyrobené z nehrdzavejúcej ocele tenšej ako papier a boli naplnené pri ich vyprázdňovaní plynným héliom pod tlakom 170-413 kPA, ktoré zabezpečovalo pevnosť konštrukcie celej rakety. Podľa testerov raketa vybuchla alebo sa rozpadla kvôli nedostatočnej pevnosti konštrukcie, takže ďalšia raketa Atlas dostala oceľový pás (v slangu astronautov známy ako spojovacia brzda alebo pás) ako výstuž, aby sa kompenzovala štrukturálna slabosť „tenkostennej“ verzie. Popruh sa najprv testoval v laboratóriu a aerodynamickom tuneli a zistilo sa, že je vhodný, ale medzi pracovnou skupinou pre vesmír, letectvom a spoločnosťou Convair sa dlho diskutovalo o tom, či je to vhodné riešenie. Nakoniec väčšinový názor STG a Convair odporučil Jamesovi Webbovi, novému šéfovi NASA, aby let povolil (Webb ako niekoľkodňový vedúci pracovník na seba vzal riziko, že pôjde proti letectvu, ktoré malo viac skúseností s prevádzkou rakety a bolo proti experimentu, a že všetky dôsledky neúspechu prenesie na seba a NASA).
Je však zvláštne, že inžinieri neurčili orbitálny test, ale len suborbitálny, ako preventívne opatrenie, raketa mala v podstate len urýchliť kapsulu Mercury na automatický skok do vesmíru. Webbovo rozhodnutie bolo prijaté a raketa, raketa s posádkou a záchranná raketa boli rýchlo zostavené a pripravené na štart. Dňa 21. februára 1961 o 9:28 (14:28 UTC) bola kozmická loď vypustená bez problémov, pričom ju monitorovali dispečeri z miestneho riadiaceho strediska. Niekoľko ľudí sa pri štarte sotva odvážilo dýchať a bolo počuť úľavu, keď po jednej minúte letu raketa a kozmická loď prekročili zónu maximálneho Q a pokračovali v zrýchľovaní podľa plánu. Telemetria postupne signalizovala vypnutie nosnej rakety, oddelenie kozmickej lode od rakety, oddelenie od únikovej veže, prevrátenie kozmickej lode na brzdiaci zápal, uskutočnený brzdiaci manéver a nakoniec oddelenie brzdiaceho balíka. Rádiové spojenie sa v tomto okamihu stratilo kvôli vzdialenosti, ale čoskoro odchádzajúca USS Greene oznámila, že zachytáva signály z vracajúcej sa kapsule a rakety a že vizuálne monitoruje návrat do atmosféry. V pristávacej oblasti (elipsa s priemerom 20 × 40 míľ s chybami) čakala na prílet kozmickej lode USS Donner. Torpédoborec spozoroval vesmírnu loď a vyslané záchranné vrtuľníky vyzdvihli Mercury na palubu do 24 minút. Pokus bol úplne úspešný.
Inžinieri považovali za nevyhnutné otestovať správanie sa systému kozmickej lode v rozsahu maximálneho dynamického tlaku (max Q) a očakávali, že v tejto oblasti dosiahnu pokrok zopakovaním neúspešného letu Little Joe 5 (aj keď už boli k dispozícii údaje z testov Mercury-Atlas). Preto bolo cieľom zopakovať LJ-5, najmä vzhľadom na skutočnosť, že pri ľavostrannom pokuse sa nepodarilo jasne identifikovať príčinu zlyhania.
18. marca 1961 o 11:49 (16:49 UTC) bol z ostrova Wallop vypustený Little Joe 5, ale tentoraz všetko nefungovalo správne. Len 20 sekúnd po štarte a 14 sekúnd pred uplynutím časového limitu sa opäť aktivovala úniková raketa, kozmická loď sa oddelila od rakety, takmer do nej narazila a potom na padáku klesla do oceánu. Kapsula nakoniec pristála 28 kilometrov od určeného miesta pristátia s mierne poškodeným padákom. Podľa analýzy po lete dynamický tlak (odpor) pôsobil na konštrukciu kozmickej lode takou deformačnou silou, že krútenie trupu a trupu tam a späť nakoniec znečistilo elektroniku, ktorá vydala falošný príkaz na prerušenie letu. Experiment bol opäť neúspešný alebo aspoň čiastočne úspešný.
Štart tiež poskytol pozemnej posádke príležitosť precvičiť sa v reálnych podmienkach, s ktorými sa neskôr stretne pri štarte vesmírnych lodí s ľudskou posádkou. V deň vypustenia bolo 300 metrov od miesta vypustenia zaparkované obrnené vozidlo M113, v ktorom posádka – vrátane „veliteľa ohňa“, ktorý dohliadal na vypustenie – zaujala svoje miesta a čakala, kým v hluku vypustenia vykoná svoju prácu kostný letec. Ďalšie vozidlo – prázdne nákladné auto potiahnuté azbestom – bolo zaparkované 20 metrov od deflektora plynového prúdu rakety, čím sa simulovala poloha mobilnej únikovej veže. Počas príprav na štart sa vyskytol menší problém, keď teplota paliva stúpla takmer na bod varu a z rakety vytieklo trochu kvapaliny. Proces doplňovania paliva riadil počítač, ktorý bolo potrebné upraviť, aby sa problém vyriešil.
Dňa 24. marca 1961 o 12.30 miestneho času (17.30 UTC) bola raketa vypustená. Raketa odštartovala podľa plánu, hoci rýchlosť na konci zásahu bola 26,7 m
Po prvom úspešnom teste rakety Atlas sa začali prípravy na ďalší test. Teraz je už isté, že na tento test sa použije vylepšená sériová raketa D-100 – s kabínou Mercury číslo 8. Vylepšením bolo nahradenie bočnej steny rakety hrubším materiálom, ktorý sľuboval väčšiu štrukturálnu stabilitu, aby sa z tohto dôvodu zabránilo havárii Mercury-Atlas-1. Podľa pôvodného plánu mal Atlas vyniesť kapsulu Mercury na balistický let po dlhej trajektórii ponad Atlantik (2 000 – 2 500 km namiesto 400 – 500 km pri skoku Mercury-Redstone), ale po Gagarinovom lete bol plán letu úplne prepracovaný a teraz sa plánoval jednootáčkový orbitálny let. Okrem toho bola robotická kozmická loď vybavená „robotom“, ktorý okrem toho, že prijímal rôzne prístroje, bol schopný imitovať dýchanie pomocou špeciálneho systému čerpadiel na meranie zaťaženia počas letu, čím sa testoval systém podpory života. Podľa plánu B, ak by raketa Atlas nedosiahla požadovanú rýchlosť, let by sa mohol prerušiť kdekoľvek nad Atlantikom a zmeniť na misiu, ktorá by sa aspoň približovala pôvodne plánovanému suborbitálnemu letu.
Mercury-Atlas-3 odštartoval 25. apríla 1961 o 11.15 miestneho času (15.15 UTC) bez väčšieho meškania, ale kvôli poruche riadiaceho systému – sonda letela priamo nahor a nezachytila sa na svojej obežnej dráhe – musel byť v 43. sekunde letu samodeštrukovaný. Jedinou funkčnou jednotkou bola úniková raketa, ktorá automaticky oddelila Merkúr pred výbuchom Atlasu, aby mohol neskôr zostúpiť do oceánu. Časť vraku lietadla Atlas vrátane jeho navádzacieho systému sa našla o dva mesiace neskôr na mieste havárie, hlboko zaborená v bahne, čo umožnilo zistiť príčinu zlyhania.
Na ostrove Wallop prebiehali prípravy na siedmy štart lietadla Little Joe, pretože sa považovalo za absolútne nevyhnutné vykonať neúspešné testy LJ-5 a LJ-5A. Na tento účel použili kabínu Mercury číslo 14, ktorá bola tentoraz vybavená ešte väčším počtom prístrojov. Podľa pôvodného plánu mala raketa stúpať po strmej trajektórii do výšky 15 000 metrov, kde sa mohla odpojiť od kozmickej lode, odpojiť únikovú vežu, vysunúť padák z puzdra padáka a začať pristávať. Maximálna sila Q približne 5000 kg
28. apríla 1961 o 9:03 (14:03 UTC) sa uskutočnil štart. Pozorovatelia si okamžite všimli, že jeden z motorov Castor sa nenaštartoval, takže bolo zrejmé, že trajektória bude oveľa nižšia. Nakoniec raketa vyniesla sondu do výšky len 4500 metrov, zatiaľ čo sila zistená počas maximálneho Q bola takmer dvojnásobná. K plánovanému prerušeniu letu došlo v 33. sekunde. Vesmírna loď nakoniec pristála 3,5 kilometra od miesta pristátia a záchranný vrtuľník ju bez problémov vyzdvihol. Vzhľadom na konštrukciu, ktorá unesie dvojnásobné zaťaženie, bol experiment vyhlásený za úspešný napriek tomu, že trajektória bola úplne mimo.
Neúspech Mercury-Atlas-3 úplne zmenil plány na ďalší let. Pôvodné plány zahŕňali zopakovanie predchádzajúceho skoku do vesmíru s opicou na palube, ale neskôr sa to zmenilo na robotického astronauta, ktorý nahradil opicu, a let s 3 obežnými dráhami Zeme, ktorý mala NASA uskutočniť v apríli 1961. Potom sa kvôli zlyhaniu MA-3 a potom sérii oneskorení pri výrobe Atlasu experiment odložil a plán letu sa zmenil. Okrem toho bolo prijaté nezvyčajné rozhodnutie použiť na let kabínu Mercury 9: kabínu 8 z MA-3, ktorá spadla do mora, vylovili z mora, vykonali potrebné opravy a výmeny a postavili ju na vrchol rakety Atlas. Následne sa vo výrobnom závode našli továrensky chybné tranzistory a vzniklo podozrenie, že mohli byť použité v Atlase a dokonca aj v kozmickej lodi, takže už zmontovaná zostava bola vrátená do hangáru a znovu rozobratá. NASA potom nariadila čo najdôkladnejšiu kontrolu, pretože USA si sotva mohli dovoliť meškať vo vesmírnych pretekoch – najmä po úspechoch Gagarina a Tjutova – a už vôbec nie zlyhať. Termín štartu na dlhý čas posunuli aj inšpekcie, keď nastalo obdobie hurikánov, a prípravy sa museli kvôli hurikánom dvakrát zastaviť.
Podľa nových plánov mala Mercury-Atlas-4 letieť na obežnej dráhe, nie suborbitálnej, ale orbitálnej, len s jedným obehom okolo Zeme. Počas tohto obdobia bolo možné sledovať správanie rakety a kozmickej lode počas celého štartu (a rakety ešte tri dni, kým sa prirodzeným spomalením nevrátila do atmosféry). V podstate všetko (zrýchlenie, oddelenie rakety, brzdenie, návrat do atmosféry) bolo veľmi podobné skokom do vesmíru, ale vo väčšom meradle, s väčším zaťažením konštrukcie, vyšším tepelným štítom a väčšou plochou, ktorú mali pokryť pátracie a záchranné tímy nasadené na mori.
Napokon 13. septembra 1961 bola vypustená štvrtá sonda Mercury-Atlas, ktorá úspešne obletela Zem. Najväčšou otázkou po štarte bolo, či konštrukčná výstuž, ktorú poskytuje zosilnená bočná stena, bude pre raketu dostatočná. Hoci prístroje namerali v prvých sekundách silné vibrácie, raketa dobre odolala tomuto zaťaženiu aj následným maximálnym dynamickým vibráciám (maximálna vibračná záťaž, nazývaná max Q, ktorá sa mení v závislosti od hustoty a rýchlosti vzduchu). Kozmická loď nesplnila alebo prekročila niektoré parametre letu a nakoniec sa ustálila na trochu inej, ale vyhovujúcej obežnej dráhe okolo Zeme. Počas obehu bola pozorovaná jediná anomália v systéme zásobovania kyslíkom, v ktorom potom došiel plyn potrebný na udržanie astronauta (zrejme v dôsledku menšieho úniku v neprítomnosti používateľa) oveľa rýchlejšie, ako sa plánovalo. Ostatné systémy fungovali uspokojivo. Na konci jedinej obežnej dráhy v oblasti Havajských ostrovov riadiaci systém spomalil kozmickú loď pomocou spomaľovacích rakiet a kapsula začala vracať do atmosféry. Po 1 hodine 49 minútach a 20 sekundách letu pristála 176 kilometrov od Bermúd, kde ju na palubu vzal torpédoborec USS Decatur. Let bol úspešný a následná analýza vyhodnotila všetky operácie ako uspokojivé.
Mercury-Scout-1 bol samostatný experiment NASA, ktorý nemal za cieľ posúdiť možnosti a vhodnosť hardvéru Mercury, ale otestovať pozemnú rádiovú sledovaciu sieť pre neskoršie lety. V čase programu Mercury ešte neexistovali geostacionárne komunikačné satelity, takže rádiovú komunikáciu s kozmickými loďami na obežnej dráhe Zeme zabezpečovali pozemné rádiové stanice a lode hliadkujúce na moriach pozdĺž predpokladanej dráhy neskoršej kozmickej lode s ľudskou posádkou. Princíp spočíval v tom, že keď sa kozmická loď priblížila k prijímacej stanici na vzdialenosť niekoľkých stoviek kilometrov, kontakt sa nadviazal pomocou krátkovlnných (RH), ultrakrátkovlnných (URH) alebo ultravysokofrekvenčných (UHF) rádiových pásiem a radarových signálov v pásmach C a S. Mimo dosahu pozemných prijímacích staníc kozmická loď letela bez kontaktu so zemou. Samotné stanice boli s riadiacim centrom NASA spojené pozemnými, podmorskými káblami a dlhovlnným rádiovým spojením.
Plán bol použiť upravenú raketu Scout na vypustenie miniatúrnej komunikačnej družice, ktorá by simulovala vesmírnu loď Mercury. Družica MS-1 s hmotnosťou 67,5 kg mala tvar štvorcovej škatule, ktorá obsahovala dve jednotky príkazového prijímača, dva miniatúrne polohové majáky, dva telemetrické majáky, radarové transpondéry a antény v pásmach S a C; prístroje boli napájané batériou s kapacitou 1500 wattov. Prvý pokus o štart Mercury-Scout-1 sa uskutočnil 31. októbra 1961, ale motor rakety sa nepodarilo naštartovať. Posádka skontrolovala zapojenie zapaľovania a naplánovala nový štart na nasledujúci deň. 1. novembra 1961 o 10:32 UTC (15:32) bolo testovacie vozidlo vypustené, ale v 28. sekunde letu sa prvý stupeň rakety začal rozpadávať a v 43. sekunde riadiaca jednotka vydala povel na samodeštrukciu. Príčinou poruchy bola neodbornosť technika, ktorý nesprávne nainštaloval jeden z káblových zväzkov riadiaceho systému. NASA neskôr zrušila testy Mercury-Scout, pretože iné experimentálne lety už boli úspešné pri obiehaní Zeme a testovaní sledovacieho systému.
Vzhľadom na nespoľahlivosť rakety Atlas – a napriek časovému posunu – sa vedenie NASA rozhodlo, že pred vypustením kozmickej lode s astronautom na palube bude postupovať podľa rovnakého harmonogramu ako pri skokoch do vesmíru a najprv vyskúša let šimpanza. Na tento účel pripravili na let raketu Atlas (Atlas 93-D) a kozmickú loď Mercury (č. 9) a z leteckej základne Holloman na mys Canaveral vyslali tím piatich opíc a ich trénerov, veterinárov. Opice absolvovali takzvaný cyklus štyroch problémov, ktorý simuloval prácu vo vesmíre a ktorý neskôr museli vykonať počas vesmírneho letu. Opice v ňom mali za úlohu zatiahnuť ľavou alebo pravou labou za dve páky v reakcii na rôzne svetelné signály, pričom pri nesprávnej reakcii dostali slabý elektrický šok. Potom bolo potrebné po rozsvietení zeleného svetla zatiahnuť za páku s 20-sekundovým oneskorením, po ktorom opica dostala vodu (v prípade nesprávneho načasovania sa neudelil šok, ale bolo potrebné opakovať, kým sa načasovanie nezmestilo). Po tretie bolo potrebné zatiahnuť za páku presne 50-krát, po čom opica dostala kúsok banánu. Nakoniec, vo štvrtom teste na displeji blikali trojuholníky, štvorce a kruhy (tri za sebou, dva rovnaké a jeden odlišný) a subjekt mal vybrať symbol, ktorý sa nezmestil do radu, samozrejme, opäť potrestaný elektrickým šokom, ak sa pomýlil. Zo skupiny piatich opíc lekári nakoniec vybrali Enosa, šimpanzieho samca (Enos znamená v hebrejčine a gréčtine „človek“, predtým bol šimpanz známy len pod registračným číslom 81).
Mercury-Atlas-5 odštartoval 29. novembra 1961 a normálne obiehal okolo Zeme, len s malými chybami senzorov, ktoré však let výrazne neovplyvnili. Enos pokračoval v cvičeniach tak, ako bol trénovaný počas uvedených štyroch problémových cyklov. Na druhej obežnej dráhe sa však začali objavovať problémy. Najväčšie problémy spôsobilo to, že opice začali dostávať elektrický šok, aj keď odpovedali správne, takže test začal dávať falošné výsledky, a keď opica v hneve odtrhla senzory merajúce životné funkcie, zber lekárskych údajov sa zastavil. Vážnejším problémom však bola porucha jednej z riadiacich trysiek. Kúsok kovového úlomku v palivovom potrubí spôsobil poruchu dýzy, čo spôsobilo odchýlku priestorovej polohy kozmickej lode od správnej. Automatický systém to z času na čas korigoval inými tryskami, čo však malo za následok, že sa spotrebovalo viac paliva, ako sa očakávalo. Hrozilo, že na konci plánovanej tretej obežnej dráhy sa vyčerpá pohonná hmota, ktorá poháňala trysky, a kozmická loď sa nebude môcť správne nastaviť na brzdenie, a tak sa nebude môcť dostať z obežnej dráhy podľa plánu. Riaditeľ letu Chris Kraft sa preto na konci druhého obletu rozhodol skrátiť let a zostúpiť s Enosom. Pristátie bolo úspešné a Mercury po dvoch obletoch a 3 hodinách 20 minútach a 59 sekundách letu pristál v Atlantickom oceáne pri ostrove Bermudy. Vyhodnotenie po lete označilo let za úspešný a pripravilo pôdu pre orbitálny let človeka.
Ľudské lety
Po prípravných bezpilotných letoch sa Mercury-Redstone-3 stal prvým pokusom NASA o vyslanie amerického astronauta do vesmíru. Program sa už skôr rozvetvil na orbitálne a suborbitálne skoky do vesmíru na základe správ o pokročilých a úspešných vesmírnych experimentoch Sovietov a prvý let s človekom v kozmickej lodi bol plánovaný ako skok do vesmíru. Američania mali ambície, aby sa prvým človekom vo vesmíre stal americký astronaut, ale sovietski inžinieri predbehli NASA a 12. apríla 1961 vypustili Vostok-1 s Jurijom Gagarinom na palube a Spojené štáty túto kapitolu vesmírnych pretekov prehrali. Sovietsky let len zvýšil tlak na NASA a John F. Kennedy vyzval USA, aby čo najskôr vyslali do vesmíru raketoplán ako odpoveď.
Na základe špeciálneho výberového procesu – vedúci výberu posádky NASA Robert Gilruth nechal hlasovať samotných kandidátov na astronautov o tom, kto je podľa nich najvhodnejší na prvý let, okrem nich samotných – bol na historický let nominovaný Alan Shepard.
Let sa uskutočnil 5. mája 1961. Shepardova misia trvala približne 15 minút, počas ktorých musel prekonať takzvanú Carminovu líniu, teoretickú hranicu vesmíru vo výške 100 kilometrov, a zároveň monitorovať systémy kozmickej lode a hlásiť jej prevádzkové parametre. Musel tiež sledovať reakcie vlastného tela, aby dokázal, že let nebude pre ľudské telo neúnosnou záťažou. Podľa letového plánu bol štart naplánovaný na približne 7:00, ale kvôli opakovaným odkladom štartu sa oneskoril o niekoľko hodín. Ide o jednu z najzvláštnejších konštrukčných chýb v histórii vesmírnych letov. Počas príprav na štart, ktoré sa nakoniec predĺžili takmer o tri hodiny, sa astronautovi chcelo močiť, čo v riadiacej miestnosti vyvolalo dlhú diskusiu o tom, ako to riešiť (keďže v skafandri nebol navrhnutý žiadny systém na zber moču). Nakoniec kontrola „povolila“ astronautovi močenie ako najmenšie zlo.
Nakoniec z Mysu Canaveral LC-5 úspešne odštartovala kozmická loď s rádiovým volacím znakom Freedom 7. Raketa Redstone vyniesla kozmickú loď Mercury na parabolickú obežnú dráhu s maximálnou výškou 187 kilometrov, čím sa Shepard stal prvým Američanom, ktorý vystúpil do vesmíru. Let trval 14 minút a 49,41 sekundy, pričom Shepard informoval o prevádzkových vlastnostiach kozmickej lode a pozoroval povrch Zeme. Jediná menšia porucha sa vyskytla pri pristávaní: zatiaľ čo raketový balík používaný na brzdenie sa odpojil správne, kontrolka v kabíne ukazovala opak. Vesmírna loď úspešne pristála v Atlantickom oceáne severovýchodne od Bahám a na palubu ju vzala lietadlová loď USS Lake Champlain.
Po úspechu tohto letu mal prezident John F. Kennedy správny východiskový bod na rozšírenie amerického vesmírneho programu a o 20 dní neskôr pred americkým Kongresom oznámil program Apollo. Prezident udelil Alanovi Shepardovi za jeho zásluhy medailu za zásluhy o NASA a médiá z neho urobili národného hrdinu.
Mercury-Redstone-4 sa stal druhým vesmírnym letom NASA, pri ktorom sa do vesmíru dostal človek. Hlavným cieľom letu bolo zopakovať cestu Alana Sheparda za šesť týždňov, aby sa preukázala jeho sebaistá schopnosť. Kozmická loď bola upravená viacerými spôsobmi, z ktorých dva najdôležitejšie boli inštalácia demontovateľných dverí kabíny a veľkého okna. Dvere by mohli urýchliť záchrannú akciu a zároveň by boli ľahšie ako alternatíva (zložitejší uzamykací mechanizmus) a okno bolo zmenou filozofie dizajnu a zároveň praktickým pozorovacím bodom. Predtým astronaut bol inžiniermi vnímaný skôr ako pasažier než ako vodič vesmírnej lode, pričom sa málo zaujímal o jeho pohľad, ale asertívne konanie astronautov toto vnímanie zmenilo.
K letu bol pridelený astronaut Virgil „Gus“ Grissom (jeho náhradníkom bol John Glenn). Let mal odštartovať 18. júla 1961, ale štart musel byť pre nepriaznivé poveternostné podmienky odložený na nasledujúci deň a o deň neskôr pre rovnako zlé podmienky o ďalšie dva dni. Nakoniec 21. júla 1961 nastali vhodné podmienky na štart Grissoma o 7:20:36 miestneho času (12:20:36 UTC). Volací znak vesmírnej lode bol Liberty Bell 7. Fáza zrýchlenia trvala 142 sekúnd, čo je čas, ktorý raketa Redstone potrebovala na zrýchlenie kozmickej lode, ktorá bola 2 km
Grissomove úlohy sa začali po zastavení pohonu, vo fáze beztiaže. Najskôr musel vykonať manuálne testy ovládania kozmickej lode, kývanie, pohyb ventilátora a otáčanie okolo osi (posledné sa pre nedostatok času neuskutočnilo), po ktorých nasledovalo niekoľkominútové pozorovanie zemského povrchu. Astronaut strávil približne 5 minút v nulovej gravitácii a dosiahol maximálnu výšku 190 kilometrov. Potom sa spustil brzdiaci manéver, aby sa kapsula nasmerovala k určenému miestu pristátia. Kozmická loď preletela atmosférou bez zvláštnych problémov, potom sa vo výške 6300 metrov rozvinul odvádzací padák a vo výške 3700 metrov sa rozvinul hlavný padák a Liberty Bell 7 hladko pristál v Atlantickom oceáne, severovýchodne od Bahám. Po pristátí sa Grissom začal pripravovať na vyslobodenie záchranným vrtuľníkom, ale potom sa nečakane pokazili novo vyvinuté skladacie dvere kabíny a do kabíny začala vnikať voda, ktorá sa začala potápať. Astronauta evakuovali z kapsule a jeden z priletiacich vrtuľníkov začal vynášať kapsulu a Grissoma von. Vrtuľník, ktorý kapsulu vyzdvihol, mal najprv problém s tlakom oleja, potom hmotnosť zaplavenej kapsuly neudržal vrtuľník, ktorý musel uvoľniť Liberty Bell 7, ktorý sa v priebehu niekoľkých okamihov potopil. Grissom sa tiež dostal do problémov, pretože krčná časť skafandra netesnila správne, čo spôsobovalo únik vzduchu a udržiavanie astronauta na hladine, a lopatky rotorov dvoch vrtuľníkov, ktoré sa nad ním vznášali, bičovali vodu okolo neho natoľko, že sa opakovane ponáral a takmer sa utopil. Nakoniec sa ho podarilo zachrániť, ale potopená kabína so sebou vzala cenné údaje zaznamenané v záznamníkoch letových údajov. Jednou z najdôležitejších otázok bolo zistiť, prečo dvere explodovali a či by sa toto riešenie dalo bezpečne použiť pri ďalších expedíciách, ale kabína aj dvere sa potopili do hĺbky 4500 metrov a spoľahnúť sa dalo len na Grissomovu výpoveď, ktorý tvrdil, že dvere sa aktivovali náhodne bez jeho účasti. Astronautovo tvrdenie bolo spochybňované, najmä vzhľadom na skutočnosť, že skúšobný exemplár dverí kabíny nevyvolal náhodný výbuch, ktorý výrazne prekročil prevádzkové parametre, ale Grissom trval na tom, že dvere boli nefunkčné, a táto verzia bola nakoniec prijatá ako oficiálna.
Kabína ležala na dne oceánu 38 rokov v hĺbke približne 4 500 metrov, keď ju spoločnosť Oceaneering pod vedením Curta Newporta najprv hľadala a potom vyzdvihla na povrch pomocou hlbokomorských prieskumných robotických ponoriek v rámci expedície sponzorovanej televíznou sieťou Discovery Channel. Tri predchádzajúce pokusy spoločnosti Oceaneering nájsť kabínu pomocou technológie vyvinutej na vyzdvihnutie trosiek raketoplánu Challenger a údajov od NASA zlyhali v rokoch 1987, 1992 a 1993. Newport neskôr presvedčil televíznu spoločnosť Discovery Channel, aby financovala samostatnú expedíciu výlučne na hľadanie a vyzdvihnutie vesmírnej lode, a expedícia, ktorá sa vydala na more v druhej polovici apríla 1999, objavila relatívne neporušený „vrak“ 1. mája 1999 a vyniesla ho na povrch 20. júla 1999 (v deň 30. výročia pristátia na Mesiaci). Kapsula bola prevezená do Kansaského kozmosférického a vesmírneho centra, kde bola vystavená.
Mercury-Atlas-6 bol tretím letom človeka do vesmíru v rámci programu a prvým letom Spojených štátov, pri ktorom sa na obežnú dráhu dostala ľudská kozmická loď. Tento let sa zároveň zaradil na tretie miesto v histórii orbitálnych letov, keď ho predbehli len Jurij Gagarin a German Tjutov. Pre americkú verejnosť bolo aj toto tretie miesto neúspechom, keďže sa jej nepodarilo „dohnať“ Gagarinovo ďalšie prvenstvo vo vesmírnych pretekoch a Tyitovov 17-orbitový jednodňový let veľkolepo ukázal, aký veľký je americký odstup. Istý čas bola jedinou nádejou, ktorá zostala v očiach verejnosti, slabá nádej na orbitálny let v roku 1961, ale táto nádej bola zmarená, pretože prípravy na orbitálny let sa stále posúvali. Kľúč k letu, úplne nová raketa Atlas, jediná v USA schopná urýchliť 1,5-2 tonový objekt na prvú kozmickú rýchlosť, bola veľmi nespoľahlivá a skúšobné lety sprevádzala séria porúch, ktoré zabránili NASA povoliť prvý živý experiment s ľuďmi. V sérii skúšobných letov Mercury-Atlas-1 explodoval v 58. sekunde letu, pravdepodobne v dôsledku štrukturálnej slabiny rakety, a Mercury-Atlas-2 tento neúspech vykompenzoval úspešným letom. Následne pri lete Mercury-Atlas-3 opäť zlyhala konštrukčne zosilnená raketa Atlas, ktorá musela byť odpálená na diaľku kvôli poruche navádzacieho systému. Mercury-Atlas-4 mal viac šťastia a s robotickou kozmickou loďou na palube dokončil obežnú dráhu okolo Zeme.
NASA sa rozhodla, že kvôli nízkej spoľahlivosti musí byť do programu zaradený ešte jeden skúšobný let, kým sa na palube objaví človek: na simuláciu letu človeka sa použila opica. Po vzore Mercury-Redstone-2, keď šimpanz Ham lietal a riešil úlohy, bol šimpanzí samec menom Enos vycvičený na pomerne zložitú úlohu a 29. novembra 1961 vyštartoval na Mercury-Atlas-5. Test bol úspešný, hoci chyba v riadiacom systéme spôsobila, že kozmická loď musela byť na konci druhej dráhy namiesto troch dráh zostrelená. Vedenie NASA určilo Johna Glenna ako záložného astronauta pre dva vesmírne skoky (Scott Carpenter bol určený ako záložný astronaut pre tento let). Glenn využil svoje právo a zvolil volací znak Friendship 7, čím zvolil aj meno kozmickej lode.
Po niekoľkých odkladoch sa štart uskutočnil 20. februára 1962 o 9:47:39 (14:47:39 UTC) floridského času. Tentoraz Atlas fungoval perfektne a sonda sa dostala na eliptickú obežnú dráhu 159×265 km, takmer presne podľa plánu. Glennovou úlohou bolo monitorovať prístroje, pozorovať povrch Zeme, vykonávať rôzne pohyby tela a vizuálne pozorovania a ručne riadiť kozmickú loď. Na prvej obežnej dráhe kozmická loď fungovala bezchybne, ale na konci obežnej dráhy sa vyskytol menší problém, jedna z trysiek kormidla začala zlyhávať a Glenn musel z času na čas kompenzovať ručne. Okrem toho v Austrálii pozorovali mesto Perth a okolo vesmírnej lode nad Tichým oceánom sa objavili záhadné iskry (Glenn ich nazval „svetlušky“) (až oveľa neskôr sa podarilo tento jav rozlúštiť, išlo o ľadové úlomky, ktoré vznikli oddeľovaním zamrznutej kaše od stien vesmírnej lode slnečným svetlom a ktoré v slnečnom svetle jasne žiarili ako iskry). Na konci prvej obežnej dráhy prístroj ukázal, že tepelný štít nebol v pevnej polohe a mohol sa oddeliť počas brzdenia pri návrate do atmosféry. Odvtedy sa kontrola snažila problém vyriešiť.
Druhé a tretie kolo prebiehalo podobne ako prvé, s vizuálnym pozorovaním a manuálnou kompenzáciou efektu vychýlenia chybnej dýzy. Neustále protibežné riadenie však spotrebovalo príliš veľa pohonných látok a po chvíli sa kozmická loď nechala unášať. Na konci tretieho obehu nastal čas pristátia. Riadiaca jednotka dala Glennovi pokyn, aby neodpájal tzv. pristávací balík (brzdiaci raketový balík pripevnený koženými popruhmi k tepelnému štítu), ale aby ho ponechal na mieste, kým ho teplo vznikajúce pri vstupe do atmosféry nespáli a neodpojí, aby tepelný štít zostal pripevnený čo najdlhšie, keď ho vzdušné sily udržia na mieste. Riešenie fungovalo, Glenn predviedol hladké pristátie napriek obavám, že sa kozmickej lodi nepodarilo stabilizovať pri pristávaní v dôsledku predčasného vyčerpania pohonných látok a Friendship 7 sa rozkývala oveľa viac, ako bolo navrhnuté. Po 4 hodinách, 55 minútach a 23 sekundách letu sonda nakoniec pristála v Atlantickom oceáne neďaleko ostrovov Turks a Caicos, 64 kilometrov od plánovaného miesta pristátia. Vesmírna loď sa nachádzala na palube torpédoborca USS Noa.
Po lete udelil prezident John F. Kennedy Glennovi medailu za zásluhy.
Mercury-Atlas-7 bol štvrtým letom NASA s človekom na palube a druhým letom kozmickej lode na obežnú dráhu Zeme, ktorá absolvovala tri oblety. S Vostok-1 a -2 a Mercury-Atlas-6 už bolo rozhodnuté, že kapitola vesmírnych pretekov o vyslanie prvého astronauta do vesmíru bola rozhodnutá v prospech Sovietskeho zväzu, ale USA chceli v programe pokračovať, čiastočne preto, aby dokázali, že prvý americký orbitálny let nebol náhodný, a čiastočne preto, aby získali skúsenosti potrebné na dosiahnutie historického maxima, ktorým bol Mesiac. V každom prípade sa účel letu zmenil v tom zmysle, že astronaut mal počas troch obehov vykonávať viac vedeckých úloh na rozdiel od technických pozorovaní a úloh plánovaných pre Glenna. Novovytvorený Ad hoc výbor pre vedecké úlohy a prípravu pre výbor programu Človek vo vesmíre naplánoval pre astronauta päť nových úloh: vypustenie farebného balóna z kozmickej lode, ktorý počas letu letel pripútaný k Merkúru, pozorovanie správania sa kvapaliny v uzavretej fľaši v nulovej gravitácii, použitie svetelného merača na pozorovanie záblesku svetla na povrchu Zeme, zhotovenie meteorologických fotografií ručnou kamerou a skúmanie žiary atmosféry. Okrem zmien v úlohách bola upravená aj kozmická loď: kvôli úspore hmotnosti boli odstránené niektoré zariadenia, ktoré sa ukázali ako zbytočná nadmerná ochrana alebo už neposkytovali dodatočné údaje v porovnaní s predchádzajúcimi letmi, a bolo zmenené zapojenie pristávacieho balíka, aby sa neopakoval problém, ktorý sa vyskytol počas letu Mercury-Atlas-6. Počas celého letu sa predpokladalo, že tepelný štít Glenna sa môže predčasne odpojiť a kozmická loď zhorí počas vstupu do atmosféry.
Nečakaná komplikácia nastala v marci 1962 v súvislosti s osobou astronauta, ktorý bol na let pridelený. Ďalším astronautom nominovaným na let bol Deke Slayton, ktorého verejne vymenoval Robert Gilruth na tlačovej konferencii 29. novembra 1961. Predtým však Slaytonovi diagnostikovali ochorenie srdca nazývané idiopatická fibrilácia komôr, ktoré bolo predmetom rozdielnych lekárskych názorov, ale na konci niekoľkostupňového vyšetrovania sa nepovažovalo za prekážku pre činnosť astronauta. Začiatkom roka 1962 však šéf NASA James Webb nariadil nové vyšetrovanie, ktoré opäť prinieslo protichodné lekárske posudky, ale Webb akceptoval stanovisko trojčlennej skupiny špičkových amerických lekárskych odborníkov, ktorí považovali vyslanie Slaytona do vesmíru za nebezpečné, a 15. marca 1962 bolo rozhodnuté o výmene pôvodne menovaného astronauta. Zaujímavé je, že ho nenahradil jeho oficiálne určený náhradník Wally Schirra, ale Glennov bývalý náhradník Scott Carpenter.
Kozmická loď, ktorú jej obyvateľ pomenoval Aurora 7, odštartovala zo štartovacej rampy 14 na Myse Canaveral 24. mája 1962 o 7:45:16 miestneho času (12:45:16 UTC). Carpenter absolvoval tri oblety, pričom vykonal vopred naplánované experimenty a otestoval nový typ astronautickej stravy. Niekoľko experimentov zlyhalo (mraky znemožnili pozorovanie ľahkých rakiet vypustených z povrchu, balón pri experimente s balónom sa správne nenafúkol a jeho lano sa zamotalo do kozmickej lode) a nové potraviny sa neosvedčili, rozpadli sa, čo mohlo byť zdrojom problémov v nulovej gravitácii. Carpenter mal tiež problémy s ovládaním kozmickej lode. Vo všeobecnosti bol čas pridelený na úlohy kratší, ako bolo potrebné, čo viedlo k náhleniu sa astronauta, a to zasa k chybám. Aktivoval nepotrebné režimy systému riadenia a potom nechal systémy bežať paralelne, čím zbytočne spotreboval palivo. V dôsledku toho sa spotrebovalo oveľa viac paliva, ako sa plánovalo, čo ohrozilo kontrolu pri vstupe do atmosféry.
Najproblematickejšou časťou letu sa stal návrat. Príprava na návrat do atmosféry sa začala správnym nastavením kozmickej lode (podľa operačného plánu mala byť kabína nastavená na 34 stupňov), ale Carpenter to neurobil presne, takže trysky neviedli Mercury na požadovanú parabolickú dráhu, Okrem toho Carpenterovo pozorovanie čohosi, čo predtým považoval za záhadné žiariace častice, a ich identifikácia ako zamrznutých úlomkov na boku kozmickej lode spôsobili, že odložil zážih brzdiaceho zapaľovania, čo ešte viac odchýlilo trajektóriu od plánovanej. Fáza brzdenia v atmosfére prebehla bez problémov, ale pristátie bolo ďaleko od plánovaného bodu. Carpenter pristál v Atlantickom oceáne neďaleko ostrovov Turks a Caicos, ale 405 kilometrov od očakávaného miesta pristátia. Počas záverečnej fázy pristátia sa s astronautom stratilo rádiové spojenie a novinári, ktorí o pristátí informovali, sa obávali, že sa astronaut stratil. O 1 hodinu a 7 minút po pristátí objavili žabieho muža a vysadili ho ku Carpenterovi, ktorý medzitým vystúpil z kozmickej lode na malom záchrannom člne. Na miesto neskôr dorazil vrtuľník, ktorý ho spolu s kozmickou loďou vyslobodil a 4 hodiny a 15 minút po pristátí umiestnil astronauta na palubu materskej lode USS Intrepid.
Po lete bola Carpenterovi udelená medaila NASA za zásluhy, ale kvôli chybám zisteným počas vyhodnocovania letu nebol následne nominovaný na ďalší let.
Mercury-Atlas-8 bol piatym letom programu Mercury s astronautom na palube. Bol to zároveň tretí let, pri ktorom sa podarilo úspešne umiestniť kozmickú loď na obežnú dráhu okolo Zeme. Let je známy aj pod názvom Sigma 7, pretože veliteľ kozmickej lode si ho zvolil ako svoj rádiový volací znak. Vesmírna loď Mercury odštartovala 3. októbra 1962 zo štartovacej rampy 14 na Myse Canaveral s astronautom Wallym Schirrom, pilotom námorníctva a členom pôvodnej sedmičky, na palube.
Let trval 9 hodín 13 minút a 11 sekúnd, pričom absolvoval šesť obehov okolo Zeme. To bol v podstate dvojnásobný výkon oproti predchádzajúcim dvom letom Mercury, hoci pôvodný plán počítal so siedmimi obežnými dráhami, ale vzhľadom na obmedzené množstvo záchranných kapacít, ktoré boli k dispozícii pre nasadenie na mori, a následnú optimalizáciu bol konečný plán letu zredukovaný na šesť obežných dráh. Sonda letela po eliptickej obežnej dráhe 285 × 153 kilometrov, pričom každý obeh absolvovala za 89 minút.
Pre Schirru NASA vyvinula sériu operácií, ktorých hlavným cieľom bolo ušetriť čo najviac paliva pri manévrovaní. Na tento účel sa kozmická loď veľa vzďaľovala bez korekcie (podľa Schirrových slov „šimpanzí režim“) a keď astronaut ručne ovládal trysky, hlavným cieľom bolo dosiahnuť maximálnu hospodárnosť prevádzky. Väčšinu cesty sa testoval automatický riadiaci systém kozmickej lode. Medzitým astronaut vykonával navigačné experimenty na základe pozícií hviezd. Okrem počiatočných problémov s reguláciou teploty Schirrovho skafandra boli operácie perfektné a kozmická loď spotrebovala menej paliva na manévrovanie ako pri ktoromkoľvek predchádzajúcom lete.
Let sa skončil prvým pristátím v Tichom oceáne (v blízkosti dátumovej línie pri Midwayských ostrovoch). Prvá dlhšia americká vesmírna misia bola zároveň prvým pristátím na Merkúre, ktoré bolo v analýze po pristátí vyhodnotené ako bezchybné vo všetkých detailoch. Po pristátí dostal Schirra prezidentskú medailu za zásluhy,
Mercury-Atlas-9 bol posledný let programu Mercury 15. mája 1963. NASA prvýkrát prekročila jednodňový časový limit letom, ktorý nakoniec trval 34 hodín 19 minút 49 sekúnd a Zem obletel 22-krát. Pasažierom na palube vesmírnej lode Faith 7 bol Gordon Cooper – posledný astronaut z Pôvodného týždňa, ktorý ešte nelietal a nemal zdravotné problémy – ktorý vyriešil množstvo problémov a dosiahol vzorový let. Misia bola dlhšia ako všetky predchádzajúce lety na Merkúr spolu.
Vesmírna loď musela prejsť menším prepracovaním a úpravami u výrobcu McDonnell, aby spĺňala požiadavky na predĺženie času letu. NASA pôvodne plánovala let na 18 obežných dráh, ale šesť mesiacov pred štartom sa rozhodla vyslať kozmickú loď a jej pasažiera na let na 22 obežných dráh. Gordon Cooper (a Alan Shepard ako jeho záloha) bol potom pridelený k letu. Štart sa nakoniec uskutočnil 15. mája 1962 po odloženom pokuse o štart 14. mája. Obežná dráha bola dokonalá, nasledoval vedecký program, obiehanie nanodružice, pozorovanie svetelných zdrojov na nej alebo na rôznych miestach na Zemi, merania radiácie, lekárske merania a meteorologické fotografie. Cooper bol tiež prvým Američanom, ktorý musel počas letu spať, čo kvôli vzrušeniu z astronautiky neprebiehalo hladko.
Najkomplikovanejšia časť letu nastala okolo 19. obehu, keď začali zlyhávať niektoré systémy kozmickej lode. V dôsledku toho Cooper stratil schopnosť vykonať automatický riadený návrat a musel pristátie vykonať sám pomocou ručného ovládania (ručný spôsob bol neporovnateľne menej presný ako automatický, čo vytváralo nebezpečnú situáciu). Napriek tomu Cooper vykonal dokonalé pristátie v Tichom oceáne v tesnej blízkosti záchranných tímov, ktoré boli vyslané, aby ho vyzdvihli.
Strata prestíže programu Mercury bola definitívne dokonaná, pretože tento let predstavoval vrchol programu, zatiaľ čo Sovietsky zväz už 11. augusta 1962 vypustil Vostok-3 a o deň neskôr Vostok-4, ktoré počas súbežného letu absolvovali 65, resp. 48 obehov, čo bol výkon hlboko pod úrovňou kozmickej lode Mercury a astronautov.
Na pochopenie programu Mercury a posúdenie jeho výkonnosti slúži ako referenčný bod program Vostok. Zatiaľ čo prezident Eisenhower vyhlásil družicu za americkú atrakciu Medzinárodného geofyzikálneho roka, zároveň spustil zvláštnu súťaž medzi americkou a sovietskou špičkovou technológiou. Pokiaľ ide o satelity, Sovieti stále vypúšťali dôležité prelomové vesmírne zariadenia (prvá družica, prvý živý tvor, prvá sonda na Mesiaci atď.), zatiaľ čo Američania za sovietskymi úspechmi zaostávali. Program Mercury mal túto situáciu zvrátiť a dostal konkurenta v podobe sovietskeho programu Vostok (hoci Sovieti program Vostok pripravovali v úplnom utajení, jeho názov ani očakávané výsledky neboli zverejnené).
V pretekoch o vyslanie prvého človeka do vesmíru však Američania napriek snahe Mercuryho opäť prehrali. 12. apríla 1961, keď už boli v plnom prúde prípravy na prvý skok do vesmíru v rámci programu Mercury, vypustil Sovietsky zväz na obežnú dráhu kozmickú loď Vostok-1 s prvým kozmonautom na svete Jurijom Gagarinom na palube. Jednorazová cesta Vostoku-1 tiež ďaleko prekročila hornú hranicu možností amerických suborbitálnych letov do vesmíru a hneď pri prvom (ohlásenom) pokuse Sovieti uskutočnili orbitálny let. Americký cieľ vyslať prvého človeka do vesmíru bol opäť stratený a skôr, ako sa verejnosť dočkala akéhokoľvek úspechu tímu Mercury, Sovieti opäť dosiahli triumf prvenstva.
Aby toho nebolo málo, v reakcii na Gagarinov let Sovieti s veľkými ťažkosťami uskutočnili skromné vesmírne skoky Alana Sheparda a potom Gusa Grissoma a 6. augusta 1961 Sovieti vypustili Vostok-2 s Germanom Tyitovom na palube, ktorý sa vo vesmíre pohyboval viac ako jeden celý deň. V dňoch 11. – 15. augusta 1962 program Merkúr dostal od svojho konkurenta ďalšiu ranu, keď najprv odštartoval Vostok-3 a krátko nato aj Vostok-4. Andrijan Nikolajev a Pavel Popovič uskutočnili prvý súčasný let do vesmíru na svete, pričom sa obe kozmické lode dostali do vzdialenosti 5 km od seba. Okrem toho dvaja sovietski astronauti strávili vo vesmíre 3 a 4 dni, čím výrazne prekonali Tyitovov vesmírny rekord, zatiaľ čo program Mercury bol vtedy na svojej tretej obežnej dráhe, niekoľko hodín letu Johna Glenna a Scotta Carpentera. Program Mercury vyvrcholil 15. mája 1963 letom Gordona Coopera, ktorý vo vesmíre trval jeden a pol dňa, ale Sovieti o mesiac neskôr prišli s ešte väčšou vesmírnou senzáciou: v roku 1963 program Mercury ukončili prví americkí astronauti Scott Glenn a John Lennart. 14. júna 1963 Sovieti vypustili loď Vostok-5 s Valerijom Bikovským na palube, čo by samo o sebe nebolo veľkým úspechom, ale o dva dni neskôr vypustili loď Vostok-6 s Valentynou Tyrškovovou, prvou ženou kozmonautkou na svete. Obaja astronauti leteli vo vesmíre 3, resp. 5 dní (3 dni súčasne), čím ďalej predĺžili rekord v dĺžke trvania vesmírneho letu.
Vzhľadom na uvedené skutočnosti program Mercury nedosiahol svoj cieľ a bol úplne prekonaný svojím konkurentom, sovietskym programom Vostok.
Mercury-Atlas-10
Počas programu neboli vopred stanovené žiadne plány letov, ale počas prideľovania zdrojov (výroba a prideľovanie rakiet a kozmických lodí na konkrétne lety) sa počítalo aj s ôsmym (alebo šiestym, ak berieme do úvahy len orbitálne lety) letom s označením Mercury-Atlas-10. Kozmická loď výrobcu McDonnell série 15 bola určená na dlhý let – pôvodne celodenný – ktorý po potrebných úpravách dorazil na mys Canaveral 16. novembra 1962. Po lete Mercury-Atlas-8 sa uvažovalo o tom, že by sa mal uskutočniť súbežný let s použitím Mercury-Atlas-10 – a jeho náhradnej kapsule označenej Mercury-Atlas-11 – ako vzoru pre súbežné lety sovietskych lodí Vostok-3 a Vostok-4. Zostalo však len pri myšlienke a prípravy na let pokračovali ako jednodňová samostatná misia. Začiatkom roka 1963 sa objavila myšlienka predĺžiť let na tri dni, neoficiálne sa uvádzalo meno pilota, striedanie medzi pôvodnými týždňami by sa začalo od začiatku s Alanom Shepardom a neoficiálne zdroje pomenovali let značkou: Freedom 7 II.
V apríli 1963 sa však budúce plány Mercury zmenili a v komunikácii NASA sa čoraz častejšie hovorilo o Mercury-Atlas-9 ako o vyvrcholení programu. 11. mája 1963 NASA definitívne vylúčila ďalší let. Prezident Kennedy potom ponechal túto záležitosť na rozhodnutie NASA, ktorá sa napokon v lete 1963 rozhodla neplytvať prostriedkami na ďalší let, ale sústrediť sa na programy Gemini a Apollo.
Program Gemini
Pôvodne, v roku 1961, keď bol program Mercury ešte len v počiatočnej fáze, NASA zvažovala pokračovanie programu a vedenie dospelo k záveru, že by sa malo pokračovať v orbitálnych letoch s jedným človekom a s kozmickou loďou s dvoma ľuďmi. Koncom roka 1961 dostala skupina pre vesmírne úlohy v rámci NASA za úlohu vypracovať plány pre vesmírne programy po skončení programu Merkúr (najmä program Apollo, program štartu na Mesiac) a zastupovať NASA u leteckých výrobcov pri navrhovaní vesmírnych vozidiel. Táto skupina tak položila teoretické základy pre následné sledovanie po Merkuri. Pôvodné plány sa týkali ďalšieho vývoja kozmickej lode Mercury: počas pracovných rokov sa možný nový program označoval ako „dvojmiestny Mercury“, „vylepšený Mercury“, „Mercury Mark II“ alebo jednoducho „Mark II“. Potreby, ktoré načrtli mesačné misie, ako napríklad manévrovateľnosť vesmírnych lodí, stretávanie sa vo vesmíre a pripájanie, však boli takou zásadnou zmenou, že sa odklonili od technických základov Merkúra a položili úplne nové základy, samozrejme, s využitím skúseností získaných na Merkúre. Program dostal nový názov a nový technický obsah na návrh Alexa P. Nagya, zástupcu riaditeľa NASA pre informačné aktivity maďarského pôvodu. Program Gemini ako prípravný sprievodný program k programu Apollo oznámil 7. decembra 1961 Robert Gilruth, vedúci pracovnej skupiny pre vesmír. Po dva a pol roku plánovania a príprav sa 8. apríla 1964 uskutočnil skúšobný let Gemini-1 bez posádky.