Mercury-Atlas 9 был последней пилотируемой космической миссией программы США Mercury , запущенной 15 мая 1963 года с пускового комплекса 14 на мысе Канаверал , Флорида . Космический корабль, названный Faith 7 , совершил 22 витка вокруг Земли, прежде чем приводнился в Тихом океане , пилотируемый астронавтом Гордоном Купером , тогда майором ВВС США . Ракета Atlas имела номер 130-D, а космический корабль Mercury — номер 20. По состоянию на октябрь 2024 года эта миссия знаменует собой последний раз, когда американец был запущен в одиночку для проведения полностью одиночной орбитальной миссии.
Полет Mercury -Atlas 8 Уолтера Ширры 3 октября 1962 года был настолько близок к совершенству, что некоторые в NASA считали, что Соединенным Штатам следует прекратить работу, пока еще есть время, и сделать MA-8 последней миссией Mercury , чем рисковать будущей катастрофой. Аргумент о том, что MA-8 должна стать последней миссией Mercury, основывался на том, что NASA уже достаточно далеко продвинулось в разработке оборудования Mercury первого поколения, и рисковать еще больше в другой более продолжительной миссии не было оправданным; вместо этого NASA следовало перейти к программе Gemini . Однако должностные лица Центра пилотируемых космических аппаратов считали, что команде Mercury следует предоставить возможность испытать человека в космосе в течение целого дня. Кроме того, все советские одноместные космические корабли Восток , запущенные после Востока 1, продержались больше суток; таким образом, полет Mercury 9 выведет космический корабль Mercury на тот же уровень, что и у Советов.
В сентябре 1962 года НАСА завершило переговоры с Макдоннеллом о модификации четырех космических аппаратов Mercury (№ 12, № 15, № 17 и № 20) в конфигурацию, которая поддерживала однодневную миссию. Такие изменения космического аппарата включали удаление перископа и избыточного набора двигателей, а также добавление дополнительных батарей и кислородных баллонов.
В ноябре 1962 года Гордон Купер был выбран пилотом миссии MA-9, а Алан Шепард — в качестве запасного.
22 апреля 1963 года ракета-носитель «Атлас-130-Д» и космический корабль «Меркурий» № 20 были установлены на стартовой площадке стартового комплекса № 14.
Поскольку MA-9 должен был пролететь почти над каждой точкой земного шара от 32,5 градуса северной широты до 32,5 градуса южной широты, для поддержки миссии было выделено в общей сложности 28 кораблей, 171 самолет и 18 000 военнослужащих.
Ракета-носитель Atlas, используемая для MA-9, имела несколько технических усовершенствований, в частности, усовершенствованную двигательную установку с гиперголическим воспламенителем, которая исключала необходимость времени удержания при запуске для предотвращения грубого сгорания. После семи успешных запусков Mercury подряд неудачи первых дней казались далеким воспоминанием к началу 1963 года, и должностные лица NASA были уверены в Atlas, что затмевало его все еще нестабильную историю запусков. На первом заседании старших должностных лиц MSFC в этом году (11 января) Уолтер Уильямс отметил, что ВВС еще не предоставили объяснений двум неудачам Atlas F во второй половине 1962 года. Пока следственные комитеты не опубликуют свои выводы и не оправдают Atlas D от вины по ассоциации, полет Купера может быть отложен. В течение семи месяцев между полетами Ширры и Купера было пять неудач транспортных средств Atlas D (одна из них Atlas-Agena, остальные — эксплуатационные испытания МБР). НАСА не ослабило бдительности в отношении «Атласа», несмотря на недавний высокий уровень успеха проекта «Меркурий».
Когда 30 января Atlas 130D получил заводской разгон, у него обнаружили поврежденную проводку, и его пришлось отправить на ремонт. На своей первой пресс-конференции 8 февраля Гордон Купер признался, что мало что знал о проблемах с ускорителем, и вместо этого сосредоточился на усовершенствованиях, внесенных в его капсулу Mercury. Многочисленное дополнительное оборудование и расходные материалы для однодневной миссии значительно увеличили вес Faith 7; теперь он весил более 3000 фунтов (1400 кг).
15 марта Atlas выкатили с завода во второй раз и с честью прошли испытания; инженеры Convair выразили уверенность, что это «их лучшая птица на сегодняшний день». Приводы ускорителей были немного смещены, чтобы предотвратить повторение переходного процесса крена при взлете, который произошел на Mercury-Atlas 8. Несколько незначительных изменений были внесены в 130D в результате послеполетных выводов из неудачных запусков Atlas в предыдущем году. Они включали добавление пластиковой облицовки внутрь турбонасосов для предотвращения трения лопаток турбины о корпус и возникновения взрыва от искры трения, улучшения проводки программатора и дополнительные меры, принятые для предотвращения возможности возникновения пожара внутри или вокруг секции тяги.
Модернизированные двигатели MA-2 имели перегородчатые инжекторные головки и гиперголический воспламенитель, что исключало любые проблемы грубого сгорания или необходимость времени удержания перед стартом. Таким образом, датчики RCC (Rough Combustion Cutoff) на 130D работали в открытом цикле и только для качественных целей. Топливо, сэкономленное за счет отсутствия трехсекундного времени удержания, позволило бы продлить время сгорания ускорителя. На Mercury-Atlas 8 112 галлонов топлива были удалены перед запуском, поэтому длительное сжигание было невозможно даже при устранении удержания, но в этом полете топлива было бы достаточно, чтобы продлить время сгорания.
Решение Купера назвать свою капсулу Faith 7 было основано на его вере в то, что ракета-носитель Atlas и капсула Mercury успешно выполнят миссию, хотя, как сообщала газета The Washington Post , некоторые должностные лица НАСА скептически отнеслись к этой идее.
Когда Купер поднялся на борт Faith 7 в 6:36 утра 14 мая, он нашел небольшой подарок, оставленный для него. Алан Шепард, зная, что у Купера будет новая версия устройства для удержания мочи , которой у Шепарда не было на его рейсе Mercury-Redstone 3 (что заставило его облегчиться во время длительного ожидания обратного отсчета), оставил вантуз в качестве шутки. Инструкция на ручке гласила: «Удалить перед запуском». Подарок не отправился в путешествие. Купер тоже не отправился в тот день. Различные проблемы с радаром на Бермудских островах и дизельным двигателем, который откатил кран, привели к отмене запуска до 15 мая.
В 8:04:13 утра по восточному времени 15 мая 1963 года [2] Faith 7 был запущен со стартового комплекса 14. В T+60 секунд Atlas начал свою программу тангажа. Вскоре после этого MA-9 прошел через максимальный Q. В T+2 минуты 14 секунд Купер почувствовал BECO (отключение двигателя ускорителя) и разделение ступеней. Два двигателя ускорителя Atlas остались позади. Затем была сброшена аварийная башня запуска. В T+3 минуты давление в кабине зафиксировалось на уровне 5,5 фунтов на квадратный дюйм (38 кПа). Купер доложил: «Faith 7 готов».
Примерно в T+5 минут произошло отключение маршевого двигателя (SECO), и Faith 7 вышла на орбиту со скоростью 17 547 миль в час (7 844 м/с). После того, как космический корабль отделился и развернулся в положение орбиты , Купер наблюдал, как отработанный Atlas отстает и кувыркается около восьми минут. Над Занзибаром на первом витке он узнал, что параметры орбиты были достаточно хороши как минимум для 20 витков. Когда космический корабль пролетал над Гуаймасом, Мексика, все еще находясь на первом витке, коммуникатор капсулы Гас Гриссом сообщил Куперу, что наземные компьютеры сказали, что он «идет на семь витков».
В целом производительность Atlas была превосходной. Модернизированная двигательная установка работала хорошо, тяга двигателя ускорителя была немного выше номинальной. Измеримый выброс топлива произошел с T+55 до T+120 секунд, что было вызвано немного меньшим, чем номинал, усилением автопилота. Траектория полета была немного более возвышенной, чем номинальная, из-за того, что напряжение постоянного тока в электрической системе ускорителя было примерно на 0,7 вольт выше нормы, но это было компенсировано более высокой, чем номинальная, производительностью двигателя ускорителя. BECO произошло на T+127 секунде, сброс аварийной вышки на T+141 секунде и SECO на T+301 секунде.
В начале третьего витка Купер проверил свой список из 11 экспериментов, которые были в его расписании. Его первой задачей было выбросить сферу диаметром шесть дюймов (152 мм), оснащенную ксеноновыми стробоскопическими лампами , из носа космического корабля. Этот эксперимент был разработан, чтобы проверить его способность обнаруживать и отслеживать мигающий маяк на орбите. В T+3 часа 25 минут Купер щелкнул переключателем и услышал и почувствовал, как маяк отделился от космического корабля. Он попытался увидеть мигающий свет в приближающихся сумерках и на ночном проходе, но не смог этого сделать. На четвертом витке он действительно заметил маяк и увидел, как он пульсирует. Купер сообщил Скотту Карпентеру на Кауаи , Гавайи : «Я был с маленьким негодяем всю ночь». Он также заметил маяк на своих пятом и шестом витках.
Также на шестой орбите, примерно в T+9 часов, Купер установил камеры, отрегулировал положение космического корабля и установил переключатели для развертывания привязного воздушного шара из носа космического корабля. Это был 30-дюймовый (762 мм) воздушный шар из ПЭТ-пленки, окрашенный в флуоресцентный оранжевый цвет, надутый азотом и прикрепленный к 100-футовой (30 м) нейлоновой леске от антенного контейнера. Тензодатчик в антенном контейнере должен был измерять разницу в атмосферном сопротивлении между 100-мильным (160 км) перигеем и 160-мильным (260 км) апогеем. Купер несколько раз пытался сбросить воздушный шар, но он не сбрасывался.
Купер превзошел орбитальный рекорд Ширры на седьмом витке, пока он был занят экспериментами с радиацией. Через 10 часов станция слежения Занзибара сообщила Куперу, что полет готов к 17 виткам. Купер совершал виток вокруг Земли каждые 88 минут 45 секунд под углом наклона 32,55 градуса к экватору.
Его запланированный период отдыха был во время орбит с 9 по 13. Он пообедал кашей из измельченной говядины и выпил немного воды, сделал фотографии Азии и сообщил о состоянии космического корабля. Купер не спал и во время орбиты 9 сделал некоторые из лучших фотографий, сделанных во время его полета. Он сделал фотографии Тибетского нагорья и Гималаев .
Во время полета Купер сообщил, что мог видеть дороги, реки, небольшие деревни и даже отдельные дома, если освещение и фоновые условия были подходящими. Это позже подтвердили экипажи из двух человек «Джемини» , которые позже летали (включая Купера). Купер спал прерывисто в течение следующих шести часов, во время витков с 10 по 13. Он время от времени просыпался и делал больше снимков, записывал отчеты о состоянии и постоянно регулировал температуру своего скафандра, который становился то слишком горячим, то слишком холодным.
На четырнадцатом витке Купер провел оценку состояния космического корабля. Запас кислорода был достаточным. Перекисное топливо для управления ориентацией составляло 69 процентов в автоматическом баке и 95 процентов в ручном. На пятнадцатом витке он провел большую часть времени, калибруя оборудование и синхронизируя часы.
Когда он вошел в ночь на шестнадцатом витке, Купер наклонил космический корабль, чтобы медленно следовать плоскости эклиптики. Через иллюминатор космического корабля он увидел зодиакальный свет и слой ночного свечения атмосферы . Он сделал снимки этих двух явлений «тусклого света» от Занзибара , через ночную сторону Земли, до острова Кантон . Позже было обнаружено, что снимки были передержаны, но они все еще содержали ценные данные. Купер получил фотографии Северной Африки, Аравийского полуострова и восточной Индии, Бирмы и региона Гималаев, а также несколько изображений Тихого и Индийского океанов.
Погодные условия во всем мире во время полета были чрезвычайно благоприятными, и большинство регионов Земли, над которыми пролетал космический корабль, были охвачены зонами высокого давления — в трех предыдущих полетах только Западная Сахара и Юго-Запад США были надежно безоблачными. Тем не менее, дымка и загрязнение воздуха затрудняли видимость для Купера — несмотря на то, что он пролетал над Лос-Анджелесом и Калькуттой , он не смог увидеть ни один из городов из-за смога .
В начале 17-го витка, пересекая мыс Канаверал , Флорида , Купер передал в центр управления Mercury черно-белые телевизионные изображения с медленной разверткой . [3] На снимке было видно призрачное изображение астронавта. На нечетком снимке можно было разглядеть шлем и шланги. Это был первый раз, когда американский астронавт передал телевизионные изображения из космоса.
На 17-м и 18-м витках Купер сделал инфракрасные фотографии погоды и фотографии захода Луны на краю Земли. Он также возобновил измерения радиации счетчиком Гейгера . Он пел во время 18-го и 19-го витков и восхищался зеленью Земли. Прошло около 30 часов с момента старта.
На 19-м витке появились первые признаки неполадок, когда на космическом корабле загорелся индикатор ускорения 0,05 g (0,5 м/с 2 ). Однако это оказался неисправный индикатор, и космический корабль не возвращался в атмосферу. На 20-м витке Купер потерял все показания ориентации . На 21-м витке произошло короткое замыкание в шине, обслуживающей главный инвертор 250 ВА (115 В, 400 Гц). Это оставило автоматическую систему стабилизации и управления без электропитания.
На 21-м витке Джон Гленн на борту судна слежения Coastal Sentry Quebec около острова Кюсю , Япония , помог Куперу подготовить пересмотренный контрольный список для ретро-реактивного двигателя. Из-за сбоев в работе системы многие шаги пришлось бы выполнять вручную. На этом последнем витке в зоне действия радиосвязи находились только Гавайи и Занзибар , но связь была хорошей. Купер отметил, что уровень углекислого газа в кабине и в его скафандре повышается. Он сказал Карпентеру, когда тот пролетал над Занзибаром: «Все начинает немного накапливаться». Несмотря на проблемы, Купер оставался хладнокровным, спокойным и собранным.
Купер не испытывал особого аппетита во время полета и ел только потому, что было запланировано. Контейнеры для еды и система подачи воды оказались громоздкими, и он не смог должным образом приготовить пакеты с замороженной едой, поэтому он ограничил свое потребление кубиками еды и маленькими сэндвичами. Купер нашел кубики еды в основном невкусными, что способствовало его недоеданию. У него не было проблем с мочеиспусканием во время полета, и система сбора мочи работала хорошо, хотя перенос мочи в мешки для хранения в тесной капсуле оказался сложным. Купер несколько раз вздремнул во время полета, каждый раз примерно по часу. Он испытывал некоторый дискомфорт из-за того, что скафандр сдавливал его колени, который он облегчил, слегка подняв ноги вверх. За час и 20 минут до ретро-огня Купер принял таблетку декстроамфетамина , чтобы обеспечить себе бдительность; он сообщил, что не чувствовал сонливости до конца полета.
В конце 21-го витка Купер снова связался с Гленном на Coastal Sentry Quebec . Он сообщил, что космический корабль находится в ретро-ориентации и удерживается вручную. Контрольный список был выполнен. Гленн дал десятисекундный обратный отсчет до включения ретро-реактивного двигателя. Купер удерживал космический корабль под углом 34° к тангажу и вручную включил тормозные двигатели на «Mark!».
Купер нарисовал линии на окне, чтобы оставаться на одной линии с созвездиями, когда он летал на корабле. Позже он сказал, что использовал свои наручные часы, чтобы засекать время горения, и глаза, чтобы сохранять положение . [4]
_crew_spells_out_'Mercury_9'_on_the_flight_deck_on_15_May_1963_(GPN-2000-001403).jpg/1280px-USS_Kearsarge_(CVS-33)_crew_spells_out_'Mercury_9'_on_the_flight_deck_on_15_May_1963_(GPN-2000-001403).jpg)
Пятнадцать минут спустя Faith 7 приземлился всего в четырех милях (6 км) от главного спасательного судна, авианосца USS Kearsarge . Это была самая точная посадка на сегодняшний день, несмотря на отсутствие автоматического управления. Faith 7 приземлился в 70 морских милях (130 км) к юго-востоку от острова Мидуэй , в Тихом океане . [5] Это было около 27°30′N 176°15′W / 27.500°N 176.250°W / 27.500; -176.250 .
Приводнение произошло через 34 часа 19 минут 49 секунд после старта. Космический корабль на мгновение перевернулся в воде, затем выправился. Вертолеты сбросили спасательных пловцов и передали запрос Купера офицеру ВВС на разрешение поднять его на борт авианосца ВМС. Разрешение было получено. Сорок минут спустя взрывной люк на палубе Kearsarge открылся . Купер вышел из Faith 7 под теплое приветствие.
Послеполетное медицинское обследование Купера показало, что он был слегка обезвожен и испытывал некоторую степень ортостатической гипотензии из-за сидения в капсуле в течение целого дня, но в остальном никаких существенных последствий полета отмечено не было.
После миссии MA-9 снова разгорелись дебаты о том, стоит ли запускать еще один полет Mercury, Mercury-Atlas 10 (MA-10). Это была трехдневная 48-орбитальная миссия, которую должен был осуществить Алан Шепард в октябре 1963 года. В конце концов, должностные лица NASA решили, что пора переходить к проекту Gemini , и MA-10 так и не полетел.
Программа «Меркурий» достигла всех своих целей.
Космический корабль Faith 7 в настоящее время экспонируется в Космическом центре Хьюстона , Хьюстон, штат Техас.
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
