«Меркурий-Редстоун-3» , или «Фридом-7» , был первым полетом человека в космос в США , 5 мая 1961 года, пилотируемым астронавтом Аланом Шепардом . Это был первый пилотируемый полет проекта «Меркурий» . Конечная цель проекта заключалась в выводе астронавта на орбиту вокруг Земли и его безопасном возвращении. Миссия Шепарда представляла собой 15-минутный суборбитальный полет с основной целью продемонстрировать его способность выдерживать высокие перегрузки при запуске и входе в атмосферу .
Шепард назвал свою космическую капсулу Freedom 7 , создав прецедент для оставшихся шести астронавтов Меркурия, назвавших свои космические корабли и формат своих имен. Число 7 позже было включено во все названия космических кораблей Меркурия с экипажем в честь первой группы НАСА из семи астронавтов . Его космический корабль достиг высоты 101,2 морских миль (116,5 статутных миль , 187,5 км ) и пролетел расстояние вниз по дальности 263,1 морских миль (302,8 статутных миль, 487,3 км). Это был четвертый полет «Меркурия», запущенный с помощью ракеты -носителя «Меркурий-Редстоун» [Примечание 1] с мыса Канаверал , штат Флорида, недалеко от Атлантического океана.
Во время полета Шепард наблюдал за Землей и проверял систему ориентации капсулы , развернув капсулу так, чтобы ее тупой тепловой экран был направлен вперед для входа в атмосферу. Он также испытал ретро-ракеты , которые должны были вернуть с орбиты последующие миссии, хотя у капсулы не было достаточно энергии, чтобы оставаться на орбите. После входа в атмосферу капсула приземлилась на парашюте в северной части Атлантического океана у Багамских островов . Шепард и капсула были подобраны вертолетом и доставлены на авианосец ВМС США USS Lake Champlain .
Миссия имела технический успех, хотя гордость Америки по поводу этого достижения была омрачена тем фактом, что всего за три недели до этого Советский Союз запустил первого человека в космос, Юрия Гагарина , который совершил один виток на «Востоке-1» . В 2017 году 5 мая был проведен первый Национальный день астронавтов , чтобы отдать дань уважения этому первому полету США.
Космический корабль MR-3, капсула №7 «Меркурий», был доставлен на мыс Канаверал 9 декабря 1960 года. Первоначально предполагалось, что миссия может быть запущена вскоре после того, как космический корабль будет готов, но оказалось, что капсула №7 потребовала обширных работы по разработке и испытаниям, прежде чем он был признан безопасным для полета. Однако, поскольку с лета он был задуман как первый пилотируемый космический корабль, было принято решение отложить миссию до тех пор, пока эта конкретная капсула не будет готова, с ориентировочной датой запуска 6 марта, вместо использования альтернативной капсулы. [2] Ракета-носитель Redstone #3, первоначально предназначенная для полета, [3] была доставлена на мыс в начале декабря; [4] однако затем он был использован в испытательном полете MR-1A 19 декабря. [5] Замена, Redstone #7, прибыла на мыс только в конце марта; однако к этому времени миссия уже была отложена в ожидании результатов еще одного испытательного полета. [6]
В конце 1960 года росло беспокойство по поводу безопасности ракеты-носителя Redstone; Во время испытательного полета MR-2, на борту которого находился шимпанзе Хэм , во время запуска возникли технические проблемы, в результате чего космический корабль пролетел слишком высоко, слишком далеко и слишком быстро. [7] В результате миссия продлилась на две минуты дольше, чем планировалось, и при повторном входе в атмосферу Хэм получил 14,7g вместо запланированного показателя примерно в 12g. Точка приводнения находилась в шестидесяти милях от ближайшего спасательного корабля, и прошло более двух с половиной часов, прежде чем вертолет смог подобрать капсулу и ее пассажира - к этому времени она почти затонула. [8] В результате НАСА не желало запускать миссию MR-3 без дальнейших разработок; к концу февраля в ракету-носитель все еще было внесено семь серьезных изменений, которые требовали испытаний. [9] Соответственно, в график был добавлен дополнительный испытательный полет, MR-BD (от «Разработка ракеты-носителя»; первоначально он был известен как MR-2A). Он будет запущен 28 марта, что отодвинет полет MR-3 на месяц назад, до 25 апреля. [10] Полет MR-BD был почти полностью успешным, гарантируя, что полет MR-3 с экипажем может продолжиться без дальнейших значительных задержек. [11]
Пилот MR-3 был выбран за несколько месяцев до этого, в начале января, главой программы Робертом Р. Гилрутом . Он выбрал Алана Шепарда (ВМС) в качестве основного пилота, а Джона Гленна (морской пехотинец) и Гаса Гриссома (ВВС) в качестве дублеров; остальные члены «Семерки Меркурия» продолжали готовиться к последующим миссиям. Эти три имени были объявлены прессе 22 февраля без каких-либо указаний относительно того, кто из троих должен был выполнить миссию. [12] Имя Шепарда было объявлено публично только после того, как первоначальная попытка запуска была отменена, поскольку Гилрут хотел оставить свои варианты открытыми на случай, если в последнюю минуту потребуются кадровые изменения. [13] Гленн служил дублером Шепарда в день запуска, [14] а Гриссом сосредоточился на подготовке к MR-4 , следующей суборбитальной миссии. [15]
Капитан Шепард назвал свою капсулу «Свобода 7». По словам Шепарда: «Пилоты всегда давали своим самолетам имена. Это традиция. Мне никогда не приходило в голову не дать капсуле имя». Шепард обсуждал это имя со своей женой Луизой, дублирующим пилотом Джоном Гленном и Робертом Р. Гилрутом, и всем оно понравилось.
Вопреки распространенному мнению, цифра «7» относилась не к семи первоначальным астронавтам, выбранным для Меркурия, а скорее к тому факту, что космический корабль Шепарда был заводской моделью №. 7. Однако другим астронавтам эта символика понравилась, и каждый из них также добавил цифру 7 к названию своего космического корабля. Таким образом, Шепард создал двойной прецедент, как для названия космических кораблей «Меркурий», так и для общей структуры их именования. [16]
Первоначальная попытка запуска 2 мая была отменена из-за погодных условий за два часа 20 минут до запуска, и Шепард ждал в уже подготовленном и подготовленном ангаре. Рейс был перенесен на два дня позже, когда из-за ненастных погодных условий он был отложен еще на один день, до 5 мая с ожидаемым временем запуска в 7:20 утра. СТАНДАРТНОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ. [Примечание 2] [17]
Обратный отсчет начался в 20:30 накануне вечером, когда Шепард проснулся и съел на завтрак стейк и яйца с тостами, кофе и апельсиновым соком ( завтрак со стейком и яйцами вскоре стал традицией для астронавтов утром перед запуском). ). Он вошел в космический корабль в 5:15 утра. По восточноевропейскому времени, чуть более чем за два часа до запланированного времени запуска в 7:20. В 7:05 запуск был отложен на час, чтобы рассеять облачность (хорошая видимость необходима для фотографий Земли) и починить блок питания; вскоре после возобновления отсчета была вызвана еще одна задержка, чтобы перезагрузить компьютер в Центре космических полетов Годдарда . В конце концов, после чуть более двух с половиной часов незапланированных задержек, подсчет был возобновлен и продолжен без дальнейших ошибок. [18] Все задержки привели к тому, что Шепард пролежал на спине в капсуле почти три часа, после чего он пожаловался команде блокпоста, что у него сильная потребность помочиться (поскольку миссия продлится менее 20 минут, никто думал оснастить «Меркурий» устройством для сбора мочи). Экипаж сказал ему, что это невозможно, поскольку им придется восстанавливать Белую комнату и тратить много времени на снятие тяжело запертого люка «Меркурия». Затем разгневанный Шепард заявил, что, если он не сможет сходить в туалет, он просто помочится в свой костюм. Когда сотрудники блокхауса заявили, что это приведет к короткому замыканию медицинских электродов на его теле, он посоветовал им просто отключить электричество. Они подчинились, и Шепард опорожнил мочевой пузырь. Из-за позы, в которой он сидел, моча скапливалась у него под спиной, а кислород, проходящий через скафандр, вскоре высох, и обратный отсчет возобновился. [19]
«Меркурий-Редстоун-3» наконец стартовал в 9:34 утра. ET, который посмотрели около 45 миллионов телезрителей в США. [20] Шепард подвергся максимальному ускорению в 6,3 g непосредственно перед выключением двигателя Redstone, через две минуты и 22 секунды после запуска. Скорость Freedom 7 в космосе составила 5134 миль в час (8262 км/ч), что близко к запланированному значению. После остановки ракеты-носителя аварийная башня была сброшена. Десять секунд спустя произошло отделение капсулы: капсула взорвала взрывные болты на зажимном кольце Мармана , которое соединяло ее с ускорителем, и выпустила свои позиционные ракеты, чтобы набрать дистанцию. После отделения капсулы автоматизированная система ориентации (автоматическая система стабилизации или ASCS) гасила любые остаточные кувыркающиеся движения, а затем разворачивала Freedom 7 примерно на 180 градусов, так что ретроракеты были направлены вперед, готовые к выстрелу. [21]
Шепард начал тестирование ручного управления ориентацией космического корабля. В целях резервирования ручная система ориентации космического корабля «Меркурий» использовала другой набор управляющих жиклеров, чем автоматическая система, и имела собственный запас топлива; при активации системы перемещением трехосной ручки управления пропорционально открывались клапаны к ручным жиклерам. Систему можно было выборочно включать по каждой оси, при этом ASCS автоматически управляла неактивными осями. Шепард постепенно взял на себя ручное управление, по одной оси за раз, оставив остальные оси ASCS. Сначала он взял на себя ручное управление тангажем, переориентировав космический корабль с его «орбитального положения» с углом наклона носа вниз 14 градусов на положение ретростартера с углом наклона носа вниз 34 градуса, а затем вернувшись на орбиту. Затем он взял на себя ручное управление рысканием и тангажем, поворачивая космический корабль влево, а затем вправо, чтобы вернуть его в исходное положение. Наконец он также взял на себя управление креном, проверив его, а затем восстановив крен космического корабля до нормального. Как только Шепард взял под свой контроль все три оси, он обнаружил, что ручная реакция космического корабля была примерно такой же, как и у симулятора Меркурия; однако он не мог слышать стрельбу самолетов, как мог на земле, из-за сильного фонового шума. [22] [23] [24]
Следующей задачей Шепарда было наблюдение за землей из перископа космического корабля, который проходил через «дно» корпуса под его ногами. Корабль Шепарда, более ранняя версия капсулы Меркурия, также имел два небольших круглых смотровых окна, по одному с каждой стороны, но основным средством наблюдения был перископ. Перископ можно было настроить либо на широкоугольный обзор с малым увеличением, либо на узкий обзор с большим увеличением, а различные оптические фильтры можно было вставить, повернув ручку. Во время долгого ожидания на стартовой площадке Шепард вставил в перископ средне-серый фильтр, чтобы уменьшить солнечные блики, но у него не было времени отменить это перед запуском. Он обнаружил, что, когда он пытался дотянуться до ручки фильтра, чтобы заменить его, запястье его скафандра ударялось о ручку его левой руки, которая вручную активировала систему аварийного спасения при запуске. Несмотря на то, что спасательная вышка уже давно исчезла, Шепард из осторожности отказался от попытки заменить фильтр, оставив его включенным до конца полета. Хотя серый фильтр размывал цвета, Шепард все равно легко отличал крупные массивы суши от облаков. Он сообщил, что определил основные объекты, такие как восточное побережье Флориды, озеро Окичоби и остров Андрос , самый большой остров Багамских островов, но облачность мешала ему разглядеть другие багамские острова. [25] [26]
Поскольку космический корабль все еще находился под ручным управлением, но теперь использовал перископ, а не панель приборов для определения ориентации, Шепард сохранил положение крена и рыскания, но непреднамеренно позволил космическому кораблю отклониться по тангажу. Когда космический корабль приблизился к высшей точке своей суборбитальной дуги, загорелся индикатор «старт ретро-последовательности», предупредив Шепарда о том, что три ретро-ракеты вот-вот взорвутся. Они делали это последовательно с интервалом в пять секунд, горя по десять секунд каждый. Шепард начал корректировать носовую часть тангажа вниз, чтобы обеспечить правильное положение ретро-реактивного двигателя - -34 градуса, но он успел выйти на положение вокруг орбиты (-14 градусов) только до того, как сработала первая ретро-ракета. Затем он снизил угол наклона примерно до -25 градусов как раз к второй и третьей ретро-ракетам. Это несоответствие тангажа не было критическим для этого полета, потому что суборбитальная траектория Шепарда в любом случае привела бы к входу в атмосферу, а разница в тангаже не сильно повлияла бы на место приземления Шепарда; Шепард всего лишь проверял способность пилота вручную управлять положением космического корабля во время ретростарта. В своем первоначальном отчете после полета Шепард сообщил, что он, должно быть, каким-то образом запутался в своей позиции, но, как оказалось, он стал жертвой недоразумения. Индикатор угла наклона этого конкретного космического корабля изначально был установлен таким образом, что его исходное положение для положения ретростартера, которое представляло собой положение «девяти часов» на индикаторе, было при угле наклона -43 градуса, а не -34 градуса, которые позже были выбраны для ретростарта. . Шепард предположил, что он все еще установлен таким образом, и намеренно повысил тон, чтобы компенсировать это. Но на самом деле индикатор был изменен, а исходное положение «девяти часов» обновлено до правильных –34 градусов. Каким-то образом Шепард не был проинформирован, поэтому его компенсация сделала его предложение слишком завышенным. [27]
Сразу после повторного запуска Шепард переключился в режим управления «по проводам», в котором движения пилота трехосной ручки управления электрически запускали управляющие жиклеры автоматической системы для стрельбы в желаемое положение, а не пропорционально открывая огонь. жиклеры ручного управления системой. Вскоре после этого ретроракетный ранец был автоматически сброшен. Этот рюкзак прикреплялся к теплозащитному экрану ремнями и поэтому обычно освобождался перед входом в атмосферу. Шепард услышала шум сброса и увидела, как одна из лямок пролетела мимо окна, но лампочка подтверждения не загорелась. Однако коллега-астронавт Меркурия Дик Слейтон , который работал в качестве капсульного коммуникатора («CAPCOM») в Центре управления Меркурием , подтвердил Шепарду, что ранец был сброшен, поэтому Шепард активировал ручное управление системой сброса, чтобы включить свет. [28] [29] [30] Позже было установлено, что фонарь ретро-сброса не активировался из-за проблемы с пиротехническими «пиротехническими пиропатронами» с электрическим срабатыванием , которые запускались для запуска ретроракетного ранца. Эти пиропатроны при срабатывании могли потреблять чрезмерный ток из электрической системы, снижая ее напряжение до такой степени, что таймер, который должен был активировать свет обратного сброса, сбрасывался. Пиропатроны были модифицированы, чтобы предотвратить эту проблему в будущих миссиях. [31]
Шепард сообщил, что управление по проводам было плавным и создавало ощущение полного контроля над кораблем, [32] прежде чем позволить автоматическим системам ненадолго взять на себя управление капсулой и переориентировать ее для входа в атмосферу. Затем он сохранял контроль до тех пор, пока во время входа в атмосферу перегрузки не достигли пика в 11,6 g; он держал капсулу до тех пор, пока она не стабилизировалась, а затем передал управление автоматизированной системе. Спуск оказался быстрее, чем ожидалось, но парашюты были раскрыты, как и планировалось: тормозной парашют на высоте 21 000 футов (6,4 км) и основной парашют на высоте 10 000 футов (3,0 км). [25] [33]
Приводнение произошло с ударом, сравнимым с посадкой реактивного самолета на авианосец . Freedom 7 перевернулся на правую сторону примерно на 60 градусов из вертикального положения, но не имел никаких признаков протечки; Через минуту он мягко выровнялся, и Шепард смог сообщить кружившему самолету, что он благополучно приземлился и готов к возвращению. Через несколько минут прибыл спасательный вертолет, и после непродолжительной проблемы с антенной космического корабля капсулу частично подняли из воды, чтобы позволить Шепарду выйти через главный люк. Он вылез из двери, влез в подъемник и был втянут в вертолет, который доставил астронавта и его космический корабль на ожидающий авианосец USS Lake Champlain . Весь процесс восстановления занял всего одиннадцать минут, от приводнения до прибытия на борт. [34]
Полет длился 15 минут 22 секунды, космический корабль пролетел 302 мили (486 км) от точки запуска, поднявшись на высоту 116,5 миль (187,5 км). Freedom 7 приземлился в следующих координатах: 27 ° 14'N 75 ° 53' W / 27,23 ° N 75,88 ° W / 27,23; -75,88 . Он достиг скорости 5180 миль в час (8340 км/ч). [35] Кроме того, в ходе космического полета впервые было реализовано ручное управление космическим кораблем. [36]
После полета инженеры осмотрели космический корабль и обнаружили, что он находится в отличном состоянии, настолько, что решили, что его можно безопасно использовать снова при следующем запуске. Переданный НАСА Смитсоновскому институту , Freedom 7 ранее до 2012 года демонстрировался в Военно-морской академии США в Аннаполисе, штат Мэриленд. В 2012 году он был выставлен в Библиотеке Джона Ф. Кеннеди в Бостоне, штат Массачусетс. Начиная с 5 мая 2021 года, в 60-летие первого американца в космосе, космический корабль «Меркурий-Редстоун» (MR-3) « Freedom 7» был выставлен на обозрение и выставлен в Смитсоновском институте Стивена Ф. Удвар-Хейзи, расположенном в Шантильи, штат Вирджиния. В настоящее время он выставлен в Национальном музее авиации и космонавтики Смитсоновского института , расположенном в Вашингтоне, округ Колумбия.
В июне 1961 года Laurie Records выпустила сингл «Space Flight Freedom 7» с участием Уильяма Аллена и оркестра на 45 оборотах в минуту. Он состоял из воссоздания башни для общения астронавтов под инструментальную поддержку.
Миссия «Меркурий-Редстоун-3» была драматизирована в книге Тома Вулфа 1979 года «Правильный материал» , фильме Филипа Кауфмана 1983 года «Правильный материал» , основанном на книге ( Скотт Гленн играет Шепарда), в эпизоде мини-сериала HBO 1998 года « С Земли на Луну». « Можем ли мы это сделать? » (с Тедом Левином в роли Шепарда) и фильм 2016 года «Скрытые фигуры» (Дэйн Дэвенпорт играет Шепарда). В мини-сериале 2020 года «Правильный материал» Джейк Макдорман играет Шепарда.
В видеоигре Fallout 3 2008 года игрок может посетить Музей технологий в руинах Вашингтона, округ Колумбия, спустя два столетия после ядерной войны. Действие игры разворачивается в альтернативной временной шкале, которая отличается от реальности после Второй мировой войны . В музее находится экспонат, посвященный немного другой версии Mercury-Redstone 3/ Freedom 7 под названием Defiance 7 , которая была запущена 5 мая 1961 года (день запуска Freedom 7 ) и пилотировалась вымышленным астронавтом Карлом Беллом. На выставке говорится, что Белл был первым человеком, побывавшим в космосе в эту временную шкалу, и не пережил космический полет, погибнув при аварийной посадке. Его скелет и скафандр были переданы в дар музею и выставлены там. [37]
События полетов миссии «Меркурий-Редстоун-3» [38] : 8
Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
