Program Mercury

Program Mercury bol prvý americký pilotovaný vesmírny program, ktorého cieľom bolo vyslať človeka na nízku obežnú dráhu Zeme a bezpečne ho vrátiť späť. Prvotné plánovanie a vývoj vesmírnej lode prebiehalo pod vedením organizácie NACA, neskôr pod vedením novozaloženej agentúry NASA. Pri prvých dvoch letoch bola použitá raketa Mercury Redstone, pri ostatných raketa Atlas. Program bol pomenovaný podľa planéty Merkúr, ktorej astronomický symbol je súčasťou loga celého programu. Merkúr je zároveň rímsky boh, ktorý často predstavoval symbol rýchlosti. Program prebiehal v rokoch 1958 až 1963 a celkové náklady projektu dosiahli sumu 1,5 miliardy USD.
Projektovaním lode sa od roku 1958 zaoberal konštrukčný tím pod vedením Maxa Fageta. Vlastná výroba potom prebiehala v McDonnell Aircraft Company v St. Louis v štáte Missouri. NASA zadala objednávku na výrobu 20 letových exemplárov lode. Päť z nich nebolo použitých pri žiadnom z letov. Dve bezpilotné lode boli zničené v priebehu letu. Jedna z lodí (Liberty Bell 7) na konci pilotovaného letu skončila na dne oceánu (aby bola po 38 rokoch s veľkou slávou nájdená a vytiahnutá). Časť z vyrobených lodí bola podrobená neskorším prestavbám a modifikáciám, ktoré predovšetkým odstraňovali technologické chyby a nedostatky a umožňovali dlhší pobyt lodí na obežnej dráhe.
Popis lode.
Kabína vesmírnej lode Mercury bola jednomiestna. Mala tvar kužeľa, ktorého širší koniec bol pokrytý berýliovým tepelným štítom. Kabína bola zhotovená z titánových plechov hrúbky 0,25 mm. Medzi vonkajším a vnútorným plášťom bola tepelná a zvuková izolačná látka. Kabína obsahovala dva otvory a jedno okienko (priezor). Nachádzali sa tu jedna hlavná a dve bočné prístrojové dosky. Elektrickú energiu zabezpečovali celkove tri batérie: dve s výkonom 3 kWh a jedna s výkonom 1,5 kWh. Loď mala celkovo 18 trysiek, ktoré po oddelení nosnej rakety zabránili rotácii lode, stabilizovali kabínu a boli schopné natočiť ju tepelným štítom dopredu.
Nosná raketa.
Pri suborbitálnych letoch bola používaná raketa Mercury Redstone, pri orbitálnych raketa Atlas, presnejšie jej modifikácia Atlas D (Atlas Mercury). Bola to dvojstupňová raketa, pričom jej prvý stupeň mal dva motory na kvapalné pohonné hmoty, ktoré vyvíjali ťah 68 000 kp. Motor druhého stupňa bol tiež na kvapalné pohonné hmoty a vyvíjal ťah 27 000 kp. Raketa vynášala vesmírnu loď na obežnú dráhu rýchlosťou okolo 28 000 km/h. Nad kabínou bolo tiež záchranné zariadenie. V prípade nebezpečenstva po vyslaní elektrického signálu sa kabína oddelila od rakety a zapli sa malé záchranné trysky, ktoré premiestnili kabínu do bezpečnej vzdialenosti od rakety a umožnili jej bezpečné pristátie na hladine mora s pomocou padákového systému, podobne ako pri návrate z vesmíru. Trysky záchrannej rakety dosahovali ťah 231 kN za čas 1 sekundu. V prípade správnej činnosti nosnej rakety bol záchranný systém v pokročilej fáze letu odstrelený pomocou raketového motora s ťahom 3,6 kN.
Typický priebeh letu s raketou Atlas.
Nosná raketa Atlas odštartovala z mysu Canaveral. Po cca 131 sekundách vo výške 62 km ukončili svoju funkciu štartovacie motory. O 3 sekundy neskôr boli motory odhodené a svoju činnosť začal letový motor 2. stupňa. Po 305 sekundách vo výške 161 kilometrov ukončil činnosť aj letový motor a o sekundu neskôr bola kabína oddelená od rakety. Oddelenie sa konalo pomocou troch malých oddeľovacích rakiet s ťahom 1,8 kN. Kabína zahájila orientáciu na obežnej dráhe. Na začiatku pristávacieho manévru sa kabína otočila berýliovým štítom, na ktorom boli brzdiace motory napred. Zážih brzdiacich motorov znížil rýchlosť kabíny. Vesmírna loď vstúpila do vrchných vrstiev atmosféry. Nasledovalo vypustenie stabilizačného padáku a o niečo neskôr aj hlavného padáku. Kabína dosadla na hladinu mora, kde bola vyzdvihnutá loďou.
Nepilotované lety.
Vlastným pilotovaným letom predchádzalo takmer 20 bezpilotných skúšobných letov, ktorých úlohou bolo preveriť novo vyvinuté technológie prvej Americkej vesmírnej lode. Väčšina z nich bola prevedená len na suborbitálnej dráhe, ostatné boli orbitálne. Zďaleka nie všetky z týchto letov boli úspešné. Štyroch skúšobných letov sa zúčastnili aj šimpanzí astronauti.
Pilotované lety.
Výber astronautov pre Program Mercury prebiehal medzi vojenskými skúšobnými pilotmi, pretože sa predpokladalo, že kozmický let a riadenie budú najviac podobné ovládaniu bojového lietadla.
Z prvotnej skupiny 509 pilotov bolo po hrubšom vytriedení vybraných 110 kandidátov budúcich letov. Po náročných testoch potom zostala skupina 7 pilotov, ktorá bola v apríli 1959 vyhlásená za prvú skupinu astronautov NASA, ktorí budú pilotovať vesmírnu loď Mercury. Šiestim z nim sa to nakoniec podarilo. Siedmy – Donald Kent Slayton, bol pre zdravotnú nespôsobilosť vyradený (do vesmíru sa ale v 70. rokoch predsa len dostal).