Mercury-Atlas 9 - Mercury-Atlas 9

Mercury-Atlas 9
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L. Gordon Cooper, fotografado por uma câmera de televisão de varredura lenta a bordo do Faith 7
Tipo de missão Vôo de teste
Operador NASA
COSPAR ID 1963-015A
SATCAT 576
Duração da missão 34 horas, 19 minutos, 49 segundos
Distância viajada 878.971 quilômetros (474.606 milhas náuticas)
Órbitas concluídas 22
Propriedades da espaçonave
Nave espacial Mercúrio No. 20
Fabricante Aeronaves McDonnell
Massa de lançamento 1.360 quilogramas (3.000 lb)
Equipe técnica
Tamanho da tripulação 1
Membros
Indicativo Faith 7
Início da missão
Data de lançamento 15 de maio de 1963, 13:04:13  UTC ( 1963-05-15UTC13: 04: 13Z )
Foguete Atlas LV-3B 130-D
Local de lançamento Cabo Canaveral LC-14
Fim da missão
Recuperado por USS  Kearsarge
Data de desembarque 16 de maio de 1963, 23:24:02  UTC ( 1963-05-16UTC23: 24: 03Z )
Parâmetros orbitais
Sistema de referência Geocêntrico
Regime Órbita terrestre baixa
Altitude do perigeu 163 quilômetros (88 milhas náuticas)
Altitude de apogeu 265 quilômetros (143 milhas náuticas)
Inclinação 32,5 graus
Período 88,77 minutos
Época 15 de maio de 1963
Faith 7 insignia.jpg Gordon Cooper Jr. - cropped.jpg
Leroy Gordon "Gordo" Cooper, Jr.
Missões do Projeto Mercury
Crewed
 

Mercury-Atlas 9 foi a última missão espacial tripulada do programa Mercury dos EUA , lançado em 15 de maio de 1963 do Complexo de Lançamento 14 em Cabo Canaveral , Flórida . A espaçonave, chamada Faith 7 , completou 22 órbitas da Terra antes de cair no Oceano Pacífico , pilotada pelo astronauta Gordon Cooper , então major da Força Aérea dos Estados Unidos . O foguete Atlas era o nº 130-D e a espaçonave Mercury era o nº 20. Em 2021, essa missão marca a última vez que um americano foi lançado sozinho para conduzir uma missão orbital inteiramente solo.

Equipe técnica

Posição Astronauta
Piloto L. Gordon Cooper, Jr.
Primeiro vôo espacial

Tripulação reserva

Posição Astronauta
Piloto Alan B. Shepard, Jr.

Diretores de vôo

Parâmetros de missão

Histórico da missão

Debate sobre a continuação do projeto Mercury

O voo Mercury-Atlas 8 de Walter Schirra em 3 de outubro de 1962 foi tão quase perfeito que alguns na NASA pensaram que os Estados Unidos deveriam desistir enquanto estava à frente e fazer do MA-8 a última missão Mercury em vez de arriscar um desastre futuro . O argumento de que o MA-8 deveria ser a última missão Mercury sustentava que a NASA havia empurrado o hardware Mercury de primeira geração longe o suficiente, e arriscar mais em outra missão mais longa não era garantido; em vez disso, a NASA deveria passar para o programa Gemini . Oficiais do Manned Spacecraft Center, no entanto, acreditavam que a equipe de Mercury deveria ter a chance de testar um humano no espaço por um dia inteiro. Além disso, todas as espaçonaves soviéticas monoposto Vostok lançadas depois que a Vostok 1 durou mais de um dia; assim, o vôo Mercury 9 colocaria a espaçonave Mercury no mesmo nível dos soviéticos.

Planejamento de missão

Em setembro de 1962, a NASA concluiu negociações com McDonnell para modificar quatro espaçonaves Mercury (# 12, # 15, # 17 e # 20) para uma configuração que suportasse uma missão de um dia. Essas mudanças na espaçonave incluíram a remoção do periscópio, um conjunto redundante de propulsores e a adição de baterias extras e tanques de oxigênio.

Decolagem do MA-9

Em novembro de 1962, Gordon Cooper foi escolhido para pilotar a missão MA-9 e Alan Shepard foi escolhido como reserva.

Em 22 de abril de 1963, o Booster Atlas 130-D e a espaçonave Mercury # 20 foram empilhados na plataforma de lançamento do Complexo de Lançamento 14.

Como o MA-9 orbitaria quase todas as partes do mundo de 32,5 graus ao norte a 32,5 graus ao sul, um total de 28 navios, 171 aeronaves e 18.000 militares foram designados para apoiar a missão.

Capacete de mercúrio de Cooper

O impulsionador Atlas usado para o MA-9 apresentava várias melhorias técnicas, mais notavelmente um sistema de propulsão aprimorado com um ignitor hipergólico que eliminaria a necessidade de tempo de espera no lançamento para evitar combustão brusca. Com sete lançamentos de Mercury bem-sucedidos em uma fileira, os fracassos dos primeiros dias pareciam uma memória distante no início de 1963 e os funcionários da NASA tinham um alto grau de confiança no Atlas que ofuscou seu recorde de lançamento ainda irregular. Na primeira reunião de oficiais seniores do MSFC para o ano (11 de janeiro), Walter Williams observou que a Força Aérea ainda não tinha fornecido uma explicação para duas falhas do Atlas F durante a segunda metade de 1962. Até que os comitês de investigação divulgassem suas descobertas e autorizassem o Atlas D de culpa por associação, o vôo de Cooper pode atrasar. Durante os sete meses entre os voos de Schirra e Cooper, houve cinco falhas de veículos Atlas D (um deles um Atlas-Agena, os demais testes operacionais ICBM). A NASA não baixou a guarda sobre o Atlas, apesar do alto grau de sucesso recente do Projeto Mercury.

Quando o Atlas 130D recebeu seu lançamento de fábrica em 30 de janeiro, descobriu-se que a fiação estava danificada e teve que ser enviado de volta para reparos. Em sua primeira entrevista coletiva em 8 de fevereiro, Gordon Cooper admitiu não saber muito sobre os problemas do booster e se concentrou nas melhorias feitas em sua cápsula Mercury. Os numerosos equipamentos e consumíveis adicionados para a missão de um dia aumentaram consideravelmente o peso do Faith 7; agora pesava mais de 3.000 libras (1.400 kg).

Em 15 de março, o Atlas saiu da fábrica pela segunda vez e passou nos testes com louvor; Os engenheiros da Convair expressaram confiança de que este "foi o melhor pássaro até agora". Os atuadores de reforço foram ligeiramente compensados ​​para evitar a recorrência do transiente do rolloff de decolagem que ocorreu no Mercury-Atlas 8. Várias pequenas modificações foram feitas no 130D como resultado de descobertas pós-voo de lançamentos falhados do Atlas no ano anterior. Isso incluiu a adição de um forro de plástico para o interior das bombas turbo para evitar que as lâminas da turbina esfregassem contra o invólucro e desencadeassem uma explosão de uma faísca de fricção, melhorias na fiação do programador e medidas adicionais tomadas para evitar a possibilidade de um incêndio rompendo dentro ou ao redor da seção de impulso.

Os motores MA-2 atualizados apresentavam cabeças injetoras deflagradas e um ignitor hipergólico, eliminando quaisquer preocupações de combustão bruta ou a necessidade de tempo de espera antes da decolagem. Como tal, os sensores RCC (Rough Combustion Cutoff) em 130D foram operados em malha aberta e apenas para fins qualitativos. O propelente conservado por não realizar o tempo de hold-down de três segundos permitiria uma queima de reforço mais longa. No Mercury-Atlas 8, 112 galões de combustível foram removidos antes do lançamento e, portanto, uma queima prolongada não foi possível, mesmo com a eliminação do hold-down, mas neste vôo haveria propelente suficiente para estender o tempo de queima.

A decisão de Cooper de nomear sua cápsula como Faith 7 foi baseada na fé que ele tinha no impulsionador Atlas e na cápsula Mercury para realizar a missão com sucesso, embora tenha sido relatado no The Washington Post que alguns funcionários da NASA estavam céticos quanto à ideia.

Destaques da missão

Quando Cooper embarcou no Faith 7 às 6h36 da manhã de 14 de maio, ele encontrou um pequeno presente que havia sido deixado para ele. Alan Shepard, sabendo que Cooper teria uma nova versão do dispositivo de contenção de urina que Shepard não tinha em seu voo Mercury-Redstone 3 (forçando-o a se aliviar durante uma longa contagem regressiva), deixou para trás um êmbolo de banheiro como uma piada . As instruções na alça diziam: "Remova antes do lançamento". O presente não fez a viagem. Nem Cooper naquele dia. Vários problemas com o radar nas Bermudas e o motor a diesel que rolou o pórtico fizeram com que o lançamento fosse cancelado até 15 de maio.

Às 8h04min13s EST do dia 15 de maio de 1963, o Faith 7 foi lançado do Complexo de Lançamento 14. Em T + 60 segundos, o Atlas iniciou seu programa de pitch. Pouco depois, o MA-9 passou pelo Q máximo . Em T + 2 minutos e 14 segundos, Cooper sentiu o BECO (corte do motor de reforço) e o estágio. Os dois motores auxiliares Atlas foram deixados para trás. A Launch Escape Tower foi então alijada. Em T + 3 minutos, a pressão da cabine selou a 5,5 psi (38 kPa). Cooper relatou: "Faith 7 está pronta."

Em cerca de T + 5 minutos foi SECO (Sustainer Engine Cutoff) e Faith 7 entrou em órbita a 17.547 mph (7.844 m / s). Depois que a espaçonave se separou e virou para a posição de órbita , Cooper observou o Atlas gasto ficar para trás e cair por cerca de oito minutos. Sobre Zanzibar na primeira órbita, ele aprendeu que os parâmetros orbitais eram bons o suficiente para pelo menos 20 órbitas. Quando a espaçonave passou por Guaymas, no México ainda na primeira órbita, o comunicador da cápsula Gus Grissom disse a Cooper que os computadores de solo disseram que ele "faria sete órbitas".

O desempenho do Atlas foi globalmente excelente. O sistema de propulsão atualizado funcionou bem, com empuxo do motor um pouco acima do nominal. O derrame de propelente mensurável ocorreu de T + 55 a T + 120 segundos, causado por ganhos ligeiramente inferiores aos nominais do piloto automático. A trajetória de vôo foi ligeiramente mais elevada do que a nominal devido à tensão CC no sistema elétrico auxiliar sendo cerca de 0,7 volts acima do normal, mas isso foi neutralizado pelo desempenho do motor auxiliar superior ao nominal. O BECO ocorreu em T + 127 segundos, o lançamento da torre de escape em T + 141 segundos e o SECO em T + 301 segundos.

No início da terceira órbita, Cooper verificou sua lista de 11 experimentos que estavam em sua programação. Sua primeira tarefa foi ejetar uma esfera de seis polegadas (152 mm) de diâmetro, equipada com luzes estroboscópicas de xenônio , do nariz da espaçonave. Este experimento foi projetado para testar sua capacidade de localizar e rastrear um farol piscando em órbita. Em T + 3 horas e 25 minutos, Cooper ligou o interruptor e ouviu e sentiu o farol se destacar da espaçonave. Ele tentou ver a luz piscando no crepúsculo que se aproximava e na passagem noturna, mas não conseguiu. Na quarta órbita, ele localizou o farol e o viu pulsando. Cooper relatou a Scott Carpenter em Kauai , Havaí : "Passei a noite inteira com o malandro". Ele também avistou o farol em sua quinta e sexta órbitas.

Também na sexta órbita, por volta de T + 9 horas, Cooper instalou câmeras, ajustou a atitude da espaçonave e configurou interruptores para lançar um balão amarrado no nariz da espaçonave. Era um balão de filme PET de 30 polegadas (762 mm) pintado de laranja fluorescente, inflado com nitrogênio e preso a um fio de náilon de 30 m do tubo da antena. Um medidor de tensão na caixa da antena mede as diferenças no arrasto atmosférico entre o perigeu de 100 milhas (160 km) e o apogeu de 160 milhas (260 km). Cooper tentou várias vezes ejetar o balão, mas não conseguiu.

Cooper ultrapassou o recorde orbital de Schirra na sétima órbita enquanto ele estava envolvido em experimentos de radiação. Após 10 horas, a estação de rastreamento de Zanzibar informou a Cooper que o vôo duraria 17 órbitas. Cooper estava orbitando a Terra a cada 88 minutos e 45 segundos a uma inclinação de 32,55 graus em relação ao equador.

Seu período de descanso programado foi durante as órbitas 9 a 13. Ele jantou mingau de rosbife em pó e um pouco de água, tirou fotos da Ásia e relatou a condição da espaçonave. Cooper não estava com sono e durante a órbita 9 tirou algumas das melhores fotos feitas durante seu vôo. Ele tirou fotos das montanhas tibetanas e do Himalaia .

Foto do Tibete tirada por Cooper

Durante o vôo, Cooper relatou que podia ver estradas, rios, pequenas aldeias e até casas individuais se a iluminação e as condições de fundo estivessem adequadas. Isso foi posteriormente confirmado pelas tripulações de duas pessoas da Gemini que voaram mais tarde (incluindo Cooper). Cooper dormiu intermitentemente nas seis horas seguintes, durante as órbitas 10 a 13. Ele acordava de vez em quando e tirava mais fotos, gravava relatórios de status e ficava ajustando o controle de temperatura do traje espacial, que ficava muito quente ou muito frio.

Em sua décima quarta órbita, Cooper fez uma avaliação das condições da espaçonave. O suprimento de oxigênio era suficiente. O combustível peróxido para controle de atitude era de 69% no tanque automático e 95% no manual. Na décima quinta órbita, ele passou a maior parte do tempo calibrando equipamentos e sincronizando relógios.

Quando ele entrou na noite na décima sexta órbita, Cooper lançou a espaçonave para seguir lentamente o plano da eclíptica. Através da janela da espaçonave, ele viu a luz zodiacal e a camada de brilho aéreo noturno . Ele tirou fotos desses dois fenômenos de "luz fraca" de Zanzibar , do outro lado da noite da Terra, até a Ilha de Cantão . Posteriormente, descobriu-se que as fotos estavam superexpostas, mas ainda continham dados valiosos. Cooper obteve fotografias do Norte da África, da Península Arábica e do leste da Índia, Burma e da região do Himalaia, bem como algumas imagens do Oceano Pacífico e Índico.

As condições climáticas mundiais durante o vôo foram extremamente favoráveis, com a maioria das regiões da Terra que a espaçonave passou dominadas por zonas de alta pressão - nos três vôos anteriores, apenas o Saara Ocidental e o sudoeste dos Estados Unidos foram confiavelmente sem nuvens. No entanto, a neblina e a poluição do ar impediram a visibilidade de Cooper - apesar de passar por Los Angeles e Calcutá , ele não conseguiu ver nenhuma das cidades devido à poluição.

No início da 17ª órbita ao cruzar o Cabo Canaveral , Flórida , Cooper transmitiu imagens de televisão em preto e branco de varredura lenta para o Controle de Mercúrio . A imagem mostrava uma imagem fantasmagórica do astronauta. Na foto turva, um capacete e mangueiras podiam ser vistos. Foi a primeira vez que um astronauta americano enviou imagens de televisão do espaço.

Nas órbitas 17 e 18, Cooper tirou fotos do clima infravermelho e imagens lunares dos membros da Terra. Ele também retomou as medições de radiação do contador Geiger . Ele cantou durante as órbitas 18 e 19 e ficou maravilhado com a vegetação da Terra. Passaram-se quase 30 horas desde a decolagem.

Problemas técnicos no voo

Na 19ª órbita, o primeiro sinal de problema apareceu quando a espaçonave 0,05 g (0,5 m / s 2 ) acendeu. No entanto, isso acabou sendo um indicador defeituoso e a espaçonave não estava entrando novamente. Na 20ª órbita, Cooper perdeu todas as leituras de atitude . A 21ª órbita viu um curto-circuito ocorrer no barramento servindo ao inversor principal de 250 volts. Isso deixou o sistema automático de estabilização e controle sem energia elétrica.

Na 21ª órbita, John Glenn a bordo do navio de rastreamento Coastal Sentry Quebec perto de Kyūshū , Japão , ajudou Cooper a preparar uma lista de verificação revisada para retroajuste. Devido ao mau funcionamento do sistema, muitas das etapas teriam que ser feitas manualmente. Apenas o Havaí e Zanzibar estavam ao alcance do rádio nesta última órbita, mas as comunicações eram boas. Cooper notou que o nível de dióxido de carbono estava aumentando na cabine e em seu traje espacial. Ele disse a Carpenter ao passar por Zanzibar: "As coisas estão começando a se acumular um pouco." Ao longo dos problemas, Cooper permaneceu calmo, calmo e controlado.

Cooper não sentiu muito apetite durante o vôo e comeu apenas porque estava programado. Os recipientes de comida e o sistema de distribuição de água mostraram-se pesados ​​e ele não foi capaz de preparar adequadamente embalagens de alimentos liofilizados, então ele limitou seu consumo a alimentos em cubos e sanduíches pequenos. Cooper achou a comida em cubos pouco palatável, o que contribuiu para sua falta de alimentação. Ele não teve dificuldade para urinar durante o vôo e o sistema de coleta de urina funcionou bem, embora a transferência de urina para bolsas de armazenamento na cápsula apertada tenha sido difícil. Cooper tirou vários cochilos durante o vôo, durando cerca de uma hora cada. Ele sentiu algum desconforto com a roupa de pressão comprimindo seus joelhos, que ele aliviou movendo os pés ligeiramente para cima. Uma hora e 20 minutos antes do retrofire, Cooper tomou um comprimido de dextroanfetamina para garantir seu estado de alerta; ele relatou não ter sentido nenhuma sonolência durante o resto do vôo.

No final da 21ª órbita, Cooper novamente contatou Glenn no Coastal Sentry Quebec . Ele relatou que a espaçonave estava em atitude retro e segurando manualmente. A lista de verificação estava completa. Glenn fez uma contagem regressiva de dez segundos para retroajustar. Cooper manteve a espaçonave alinhada em um ângulo de inclinação de 34 ° e disparou manualmente os retrofoguetes em "Mark!".

Cooper havia desenhado linhas na janela para ficar alinhado com as constelações enquanto voava na nave. Mais tarde, ele disse que usou seu relógio de pulso para cronometrar a queimadura e seus olhos para manter a atitude .

A tripulação do USS Kearsarge soletra "MERCURY 9" na cabine de comando durante o trajeto para a área de recuperação

Quinze minutos depois, Faith 7 pousou a apenas 6 km do navio de recuperação principal, o porta-aviões USS Kearsarge . Este foi o pouso mais preciso até hoje, apesar da falta de controles automáticos. Faith 7 pousou 70 milhas náuticas (130 km) a sudeste da Ilha Midway , no Oceano Pacífico . Isso seria próximo a 27 ° 30′N 176 ° 15′W / 27,500 ° N 176,250 ° W / 27.500; -176,250 .

O respingo ocorreu 34 horas, 19 minutos e 49 segundos após a decolagem. A espaçonave tombou na água momentaneamente e depois se endireitou. Helicópteros largaram nadadores de resgate e retransmitiram o pedido de Cooper de um oficial da Força Aérea para ser içado a bordo do porta-aviões da Marinha. A permissão foi concedida. Quarenta minutos depois, a escotilha explosiva se abriu no convés do Kearsarge . Cooper saiu do Faith 7 para uma saudação calorosa.

O exame médico pós-voo de Cooper descobriu que ele estava ligeiramente desidratado e experimentou um grau de hipotensão ortostática por ficar sentado na cápsula um dia inteiro, mas além disso nenhum efeito significativo do voo foi observado.

Após a missão MA-9, houve outro debate sobre a possibilidade de voar mais um vôo Mercury , Mercury-Atlas 10 (MA-10). Foi proposto como uma missão de três dias e 48 órbitas a ser pilotada por Alan Shepard em outubro de 1963. No final, os funcionários da NASA decidiram que era hora de passar para o Projeto Gemini e o MA-10 nunca voou.

O programa Mercury cumpriu todos os seus objetivos.

Localização da espaçonave

A cápsula Faith 7 em 2018

A nave Faith 7 está atualmente em exibição no Centro Espacial Houston , Houston, Texas.

Referências

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