Mercurio-Atlas 7

Mercury-Atlas 7, lanzado el 24 de mayo de 1962, fue el cuarto vuelo tripulado del Proyecto Mercury. La nave espacial, llamada Aurora 7, fue pilotada por el astronauta Scott Carpenter. Fue el sexto ser humano en volar al espacio. La misión utilizó la nave espacial Mercury No. 18 y el vehículo de lanzamiento Atlas No. 107-D.

El vuelo fue de tres órbitas terrestres, esencialmente una repetición del Mercury-Atlas 6 de John Glenn. Sin embargo, un error de orientación durante el reingreso desvió la nave espacial 400 km (250 millas), lo que retrasó la recuperación de Carpenter. y la nave espacial durante una hora. Carpenter fue considerado responsable, al menos en parte, del error de aterrizaje. Carpenter dejó la NASA por el programa Navy SEALAB en 1964.

Piloto

El piloto original seleccionado para Mercury Atlas-7 iba a ser Deke Slayton, con Schirra como respaldo. Sin embargo, Slayton fue retirado del estado de vuelo después del descubrimiento de arritmia cardíaca durante una carrera de entrenamiento en la centrífuga de carga g. Slayton había elegido el nombre Delta 7 para la nave espacial, ya que este habría sido el cuarto vuelo tripulado y Delta (Δ) es la cuarta letra del alfabeto griego. En lugar de utilizar a Schirra, que era el respaldo, se decidió darle la misión a Carpenter, que era el equipo de respaldo del Mercury-Atlas 6, se había entrenado con John Glenn y era considerado el astronauta mejor preparado. Cuando Carpenter recibió la misión, la renombró Aurora 7 por el cielo abierto y el amanecer, simbolizando el amanecer de la nueva era. El número Siete también fue elegido para los astronautas del Mercury 7. Además, la dirección de la casa de Carpenter en su infancia era la esquina de Aurora Ave. y Seventh St. en Boulder, Colorado, aunque en una charla que dio en el Boulder Theatre en 2003, Carpenter admitió que nunca hizo la conexión. entre la nave espacial Aurora 7 y su antigua dirección hasta que unos amigos se la señalaron después de realizar el vuelo.

Parámetros de la misión

• Misa: 2975 lb (1350 kg)
• Perigeo: 96 mi (154 km)
• Apogeo: 162 mi (260 km)
• Eccentricidad: 0,00804
• Inclinación: 32,5°
• Período: 88,3 min
• Combustible:
  • 35 libras (16 kg) para el sistema automático
  • 24.9 libras (11,3 kg) para el sistema manual

Puntos destacados de la misión

Preparación

La nave espacial Mercury n.º 18 se entregó en Cabo Cañaveral, Florida, el 15 de noviembre de 1961. Mientras estaba en revisión, la tripulación cambió el periscopio y también trabajó en el paracaídas flotante para evitar que disparara prematuramente como había sucedido durante el vuelo anterior.. Además, un dispositivo conocido como "conmutador de bajo nivel" se agregó, para medir la temperatura alrededor de la cápsula, registrando datos de temperatura desde 28 posiciones en la nave espacial.

El vehículo Atlas 107D salió de la fábrica de Convair en San Diego, California, el 25 de febrero de 1962. Se entregó en Cabo Cañaveral el 6 de marzo.

Los cambios realizados en Atlas 107D sobre el refuerzo de Glenn fueron menores. Se acordó que la manta aislante en el mamparo del tanque era innecesaria y se quitaría en los vehículos Mercury-Atlas posteriores, aunque el MA-7 aún la conservaría. La piel del tanque LOX se espesó aún más debido al peso creciente de la cápsula Mercury a medida que las misiones se hacían más largas y ambiciosas. Una reunión de la Junta de Revisión de Seguridad de Vuelo el 16 de mayo discutió los 12 vuelos de Atlas desde el lanzamiento de Glenn y cualquier anomalía en ellos que fuera motivo de preocupación. Hubo cuatro fallas importantes en vuelo de Atlas durante este tramo, pero tres fueron causadas por defectos de control de calidad aleatorios que probablemente no sean una preocupación en el programa Mercury mucho más estrictamente supervisado. Más preocupante fue el Atlas 11F, que explotó casi inmediatamente en el despegue el 9 de abril y la prueba de disparo estático del Atlas 1F, que explotó en Sycamore Canyon el 13 de mayo. La causa de estos dos percances aún no estaba clara, pero se suponía que era el resultado de una combustión brusca, un viejo problema que había destruido varios vehículos Atlas anteriores. La NASA finalmente decidió que era poco probable que una falla de combustión brusca fuera una preocupación ya que los vehículos Mercury-Atlas tenían una retención de tres segundos antes del lanzamiento del lanzador y una secuencia de arranque del motor diferente a la del Atlas F (como resultó, las fallas en 11F y 1F tuvo una causa completamente diferente). La explosión del primer Atlas-Centaur poco después del despegue el 8 de mayo también fue una fuente momentánea de preocupación hasta que el análisis posterior al vuelo encontró que el Centaur y no el Atlas había tenido la culpa.

La instalación del sensor de temperatura y la corrección del circuito del paracaídas drogue retrasaron el lanzamiento hasta mayo.

Una red de estaciones terrestres y barcos, denominada "red Mercury" se dispuso en todo el mundo para proporcionar una cobertura continua de la nave espacial. En Mercury-Atlas 7, la red constaba de 15 sitios de Mercury complementados por varias estaciones de Atlantic Missile Range (AMR) y el Goddard Space Flight Center. Los CAPCOM estaban operando desde diferentes estaciones alrededor del mundo para comunicarse con Carpenter. Gus Grissom fue el CAPCOM en Cabo Cañaveral. Alan Shepard fue el CAPCOM en California.

Experimentos científicos

El enfoque de la misión de cinco horas de Carpenter fue científico. El plan de vuelo completo incluía el primer estudio de líquidos en condiciones de ingravidez, fotografía de la Tierra y un intento fallido de observar una bengala disparada desde tierra.

Uno de los experimentos incluiría soltar un globo multicolor que permanecería atado a la cápsula, observar el comportamiento del líquido en estado de ingravidez dentro de una botella de vidrio cerrada, usar un fotómetro especial para determinar la visibilidad de un suelo bengala, tomar fotografías meteorológicas con cámaras de mano y estudiar la capa de brillo del aire, para lo cual Carpenter recibiría capacitación especial. El globo atado era una esfera inflable de mylar de 30 pulgadas (760 mm), que estaba doblada, empaquetada y alojada con su botella de expansión de gas en el recipiente de la antena. Todo el paquete del globo pesaba dos libras. Dividido en cinco secciones de diferentes colores (aluminio incoloro, amarillo, naranja, blanco y una capa fosforescente que parecía blanca durante el día y azul durante la noche), el globo debía ser lanzado cerca del perigeo después del primer paso orbital para flotar libremente en el extremo de una línea de nailon de 30 m (100 pies). Los propósitos del experimento del globo eran estudiar los efectos del espacio en las propiedades de reflexión de las superficies coloreadas a través de la observación visual y estudios fotográficos y obtener mediciones de resistencia aerodinámica mediante el uso de un medidor de tensión.

Durante el vuelo

MA-7 lanzamiento

Carpenter se despertó a la 1:15 a. m. del día del vuelo y desayunó jugo de naranja, filet mignon, huevos, tostadas y café. Previo a la inserción en la cápsula, se le administró un régimen de hidratación a base de agua, jugo, café y té dulce. Ascendió al pórtico a las 4:36 a. m. y entró en la nave espacial a las 4:43 a. m. A diferencia del Mercury-Atlas 6, no hubo problema con los pernos de sellado.

El lanzamiento se produjo a las 7:45 a. m. (hora de Florida) el 24 de mayo de 1962.

El rendimiento del vehículo de lanzamiento fue excelente en general, con una pequeña anomalía en que uno de los interruptores hidráulicos del motor sustentador registró una pérdida de presión hidráulica sustentadora y se movió a la posición de cancelación en T+265 segundos. El rendimiento normal del sistema hidráulico fue corroborado por otros datos de vuelo y como dos interruptores hidráulicos tuvieron que activarse para indicar un aborto al sistema ASIS, no sucedió nada y el vuelo se desarrolló según lo planeado. Se creía que el mal funcionamiento del interruptor hidráulico era el resultado de las bajas temperaturas debido a las líneas LOX cercanas; en vuelos posteriores se agregaría aislamiento térmico para evitar que se repita. BECO se efectuó a T+124 segundos y SECO a T+305 segundos. La trayectoria de vuelo del Atlas fue tan precisa que Aurora 7 alcanzó casi los parámetros orbitales exactos planeados para la misión.

Carpenter tenía alimentos sólidos por primera vez, en forma de cubos liofilizados en una bolsa de plástico, en lugar de pasta exprimida de un tubo, lo que producía problemas con migas sueltas flotando dentro de la cabina. Los cubos de comida habían sido recubiertos con un agente antidesmoronamiento, pero es posible que se hayan aplastado accidentalmente antes del lanzamiento, rompiendo el recubrimiento. Carpenter expresó su preocupación por las migas que se aspiran en las tomas de ventilación de la cápsula, además de presentar un posible peligro de asfixia si se ingieren. Además, una barra de chocolate incluida en el suministro de alimentos se derritió debido a las altas temperaturas de la cabina (hasta 102 °F). Al final de la segunda órbita, informó a Mercury Control que la mayor parte de la comida estaba hecha un desastre y que evitaría tocarla durante el resto del vuelo, además de tomar una cápsula de xilosa.

Con cada salida del sol en órbita, Carpenter también vio las 'luciérnagas', aunque observó que se parecían más a los copos de nieve. También notó que las partículas no parecían ser verdaderamente luminosas y variaban en tamaño, brillo y color. Algunos eran grises, otros eran blancos y uno en particular, dijo Carpenter, parecía una viruta helicoidal de un torno. Aunque parecían viajar a diferentes velocidades, no se alejaron de la nave espacial como lo había hecho el confeti en el experimento del globo.

Carpenter también tomó 19 fotos del Sol achatado en la órbita del atardecer.

Al amanecer de la tercera y última órbita, Carpenter, sin darse cuenta, se golpeó la mano contra la pared interior de la cabina y resolvió un misterio del vuelo anterior. La brillante lluvia resultante de partículas fuera de la nave espacial, lo que John Glenn había llamado "luciérnagas", resultó ser partículas de hielo que se desprendieron del exterior de la nave espacial. Cerca del final del vuelo, Carpenter descubrió que golpeando su mano contra la pared de la cápsula, podía sacudir más 'luciérnagas'; perder. Al principio, se pensó que las partículas podrían ser un tinte marcador o un repelente de tiburones, ambos de color verde, sin embargo, las pruebas confirmaron que ninguna de ellas podría escapar de sus paquetes en gravedad cero.

Entonces se sospechó que las luciérnagas eran vapor del sistema de soporte vital que se convertía en cristales de hielo cuando se exponían al espacio abierto o escombros en el exterior de la nave espacial que se desprendían, sin embargo, se consideró que lo primero era la explicación más probable. El vapor generado por el sistema de soporte vital formó condensación entre el mamparo de la nave espacial y el escudo térmico que luego escapó al espacio y se congeló.

Al igual que Glenn, Carpenter dio tres vueltas alrededor de la Tierra y el tiempo total que pasó sin peso fue de 4 horas, 39 minutos y 32 segundos. El desempeño de la nave espacial Mercury y el vehículo de lanzamiento Atlas fue excelente en casi todos los aspectos. Se lograron todos los objetivos principales de la misión. El único mal funcionamiento de misión crítica que ocurrió involucró una falla en el escáner de horizonte de tono de la nave espacial, un componente del sistema de control automático. Esta anomalía fue compensada adecuadamente por el piloto en posteriores operaciones en vuelo para que el éxito de la misión no se viera comprometido. Una modificación de las unidades de empuje del sistema de control de la nave espacial fue efectiva. Las temperaturas de la cabina y del traje presurizado eran altas pero no intolerables. Algunas incertidumbres en los datos telemétricos de la bioinstrumentación prevalecieron en ocasiones durante el vuelo; sin embargo, la información asociada estaba disponible que indicaba el bienestar continuo del astronauta.

Carpenter no pudo detectar muchos puntos de referencia debido a la densa capa de nubes en gran parte del camino orbital. El sudoeste de EE. UU. y el oeste de África estaban despejados y no podía ver Florida en absoluto.

Se incluyó equipo en la nave espacial que brindó información científica valiosa, en particular sobre el comportamiento de los líquidos en un estado de ingravidez, la identificación de la capa de brillo del aire observada por Glenn y la fotografía de las características terrestres y los fenómenos meteorológicos. Un experimento que debía proporcionar datos de visibilidad del color y la resistencia atmosférica en el espacio mediante el despliegue de una esfera inflable tuvo un éxito parcial. El vuelo calificó aún más los sistemas de la nave espacial Mercury para operaciones orbitales tripuladas y proporcionó evidencia para progresar en misiones de duración prolongada y, en consecuencia, requisitos de sistemas más exigentes.

Aterrizaje

Cuando Carpenter pasó sobre Hawái durante la órbita final, el director de vuelo Chris Kraft le dijo que comenzara su cuenta regresiva de retroceso y que cambiara del control manual al control de actitud automático. En parte porque se había distraído mirando las luciérnagas, Carpenter notó que había comenzado tarde sus preparativos para el aterrizaje. Cuando comenzó a alinear la nave espacial, descubrió que el sistema de estabilización automática no mantendría la actitud requerida de 34 grados de cabeceo y cero grados de guiñada. Mientras intentaba determinar el origen del problema, se retrasó en la comprobación de otros elementos. Cuando cambió al modo de control fly-by-wire, se olvidó de apagar el sistema manual. Como resultado, ambos sistemas se usaron juntos durante 10 minutos y se desperdició combustible.

Al notar un desacuerdo entre sus indicadores de actitud y lo que podía ver desde la ventana y el periscopio, Carpenter estableció visualmente la actitud de retroceso; De hecho, Aurora 7 apuntaba 25 grados a la derecha del verdadero vector retrógrado. Además del error de actitud, Carpenter también activó los retrocohetes tres segundos tarde, agregando otras 15 millas (24 km) más o menos al error de trayectoria. Después del desecho retro, los indicadores de combustible de Aurora 7 indicaron un 20 % en el tanque automático y un 5 % en el tanque manual. Carpenter tenía la intención de usar el combustible manual restante para establecer la actitud de reingreso, pero descubrió que el indicador no era preciso y que el tanque manual estaba realmente vacío. Debido a problemas agravantes y falta de combustible, Carpenter superó su marca de reingreso planificada y cayó a 400 km (250 millas) del objetivo.

Después de casi una hora de búsqueda, Carpenter fue localizado en un área al noreste de Puerto Rico. El USS Farragut fue el primer barco en llegar a la nave espacial casi cuarenta minutos después de que ocurriera el amerizaje. Dos helicópteros enviados desde el portaaviones USS Intrepid llegaron al lugar y transportaron a Carpenter de regreso a Intrepid y durante las siguientes horas Farragut permaneció en el lugar observando la nave espacial hasta que el USS John R. Pierce llegó con un equipo especial que le permitió remolcar Aurora 7 a Roosevelt Roads Puerto Rico, donde luego voló de regreso a Cabo Cañaveral.

Aparte del agotamiento leve, Carpenter gozaba de buena salud y ánimo, y los exámenes médicos posteriores al vuelo no encontraron cambios físicos ni anomalías significativos. Kraft, sin embargo, no estaba contento con el desempeño del astronauta debido a su gasto innecesariamente alto de combustible de control de actitud, lo que provocó que el reingreso y el aterrizaje se desviaran mucho del rumbo. Como resultado, Carpenter quedó marginado para futuras misiones. Dejó el programa espacial en 1964 para participar en el programa SEALAB de la Armada. Aurora 7 se exhibe en el Museo de Ciencia e Industria de Chicago, Illinois.

Eventos de vuelo de tres órbitas Mercurio-Atlas