Program "Mercury"

Program Mercury (eng. Mercury Program) bio je prvi program svemirskih letova s ljudskom posadom Sjedinjenih Država, aktivan od 1959. do 1963., sa ciljem lansiranja čovjeka u zemaljsku orbitu. Let Mercury-Atlas 6 20. februara 1962. bio je prvi let programa Mercury koji je ostvario taj cilj. Početna istraživanja i razvoj provodila je NACA (National Advisory Committee for Aeronautics), dok je program službeno vodila novoosnovana NASA (program je preuzela od američke ratne avijacije). Izvedeno je 20 razvojnih letova bez posade (neki su koristili životinje) i šest uspješnih letova astronauta. Prilagođeno inflaciji za 2025. godinu, troškovi programa iznosili su 4.10 milijardi dolara. Astronauti su bili zajednički poznati kao "Merkur Sedam", a svakoj svemirskoj letjelici pilot je dao ime koje završava sa "7". Naziv programa dolazi od Merkura, boga antičko rimske mitologije, koji se često smatra simbolom brzine. Merkur je također ime planeta Sunčevog sistema, s najvećom orbitalnom brzinom među planetama sustava, što je također simbol brzine, premda Projekt Mercury nema drugih veza sa tom planetom.

Svemirska utrka započela je lansiranjem sovjetskog satelita Sputnjik 1 1957. godine. To je šokiralo američku javnost i dovelo do stvaranja NASA-e kako bi se ubrzali postojeći američki napori u istraživanju svemira i većina njih stavila pod civilnu kontrolu. Nakon uspješnog lansiranja satelita Explorer 1 1958. godine, sljedeći cilj postao je svemirski let s posadom. Sovjetski Savez je 12. aprila 1961. godine poslao prvog čovjeka, kosmonauta Jurija Gagarina, u jednu orbitu na brodu Vostoka 1. Ubrzo nakon toga, 5. maja, SAD su lansirale svog prvog astronauta, Alana Sheparda, na suborbitalni let. Sovjetski German Titov je uslijedio jednodnevnim orbitalnim letom u augustu 1961. godine. SAD su dostigle svoj orbitalni cilj 20. februara 1962. godine, kada je John Glenn napravio tri orbite oko Zemlje. Kada je Merkur završio u maju 1963. godine, obje nacije su poslale šest ljudi u svemir, ali su Sovjeti predvodili SAD po ukupnom vremenu provedenom u svemiru.

Svemirska kapsula Mercury proizvedena je od strane kompanije McDonnell Aircraft i nosila je zalihe vode, hrane i kisika za oko jedan dan u kabini pod pritiskom. Letovi Mercuryja lansirani su sa zračne baze Cape Canaveral na Floridi, na lansirnim vozilima modificiranim od raketa Redstone i Atlas D. Kapsula je bila opremljena raketom za bijeg kako bi se sigurno odnijela od lansirne letjelice u slučaju kvara. Let je dizajniran da se kontroliše sa zemlje putem Mreže za svemirske letove s posadom, sistema stanica za praćenje i komunikaciju; rezervne kontrole su bile postavljene na brodu. Male retrorakete su korištene za izvođenje svemirske letjelice iz orbite, nakon čega ju je ablativni toplotni štit štitio od toplote ponovnog ulaska u atmosferu. Konačno, padobran je usporio letjelicu za slijetanje na vodu. I astronauta i kapsulu su izvukli helikopteri raspoređeni s broda američke mornarice.

Program Mercury je stekao popularnost u javnosti, a njegove misije su pratili milioni na radiju i televiziji širom svijeta. Njegov uspjeh postavio je temelje za Program Gemini, koji je prevozio dva astronauta u svakoj kapsuli i usavršio manevre pristajanja u svemiru neophodne za slijetanje na Mjesec s posadom u kasnijem Programu Apollo, najavljenom nekoliko sedmica nakon prvog leta Mercuryja s posadom.

 Stvaranje Programa 
Program Mercury je zvanično odobren 7. oktobra 1958. godine, a javno najavljen 17. decembra.Grimwood, James M. (1963). Project Mercury. A Chronology – NASA SP-4001. Washington DC, US: NASA. p. 12.Alexander, C. C.; Grimwood, J. M.; Swenson, L. S. (1966). This New Ocean: a History of Project Mercury. US: NASA. ISBN 1934941875. p. 132. Prvobitno je nazvan Program astronaut, međutim predsjednik Dwight Eisenhower smatrao je da se previše pažnje posvećuje pilotu,Catchpole, John (2001). Project Mercury - NASA's First Manned Space Programme. Chichester, UK: Springer Praxis. ISBN 1-85233-406-1. p. 92. stoga je odabrano ime Merkur iz klasične mitologije, koja je već posudila imena raketama poput grčkog Atlasa i rimskog Jupitera za projektile SM-65 i PGM-19. Apsorbirao je vojne projekte koji su imali isti cilj, poput projekta Ratne avijacije, Čovjek u svemiru uskoro.

 Pozadina 
Nakon završetka Drugog svjetskog rata, došlo je do utrke u nuklearnom naoružanju između SAD-a i Sovjetskog Saveza (SSSR). S obzirom da SSSR nije imao baze na zapadnoj hemisferi iz kojih bi mogao rasporediti bombardere, Josif Staljin je odlučio razviti interkontinentalne balističke rakete, što je pokrenulo utrku u raketama.Catchpole, John (2001). Project Mercury - NASA's First Manned Space Programme. Chichester, UK: Springer Praxis. pp. 12-14. ISBN 1-85233-406-1. Raketna tehnologija je zauzvrat omogućila objema stranama da razviju satelite u Zemljinoj orbiti za komunikaciju i prikupljanje meteoroloških podataka i obavještajnih podataka. Amerikanci su bili šokirani kada je Sovjetski Savez lansirao prvi satelit u orbitu u oktobru 1957. godine, što je dovelo do rastućeg straha da SAD upadaju u "raketni jaz", odnosno veoma zaostaju u pogledu nove tehnologije.Alexander, C. C.; Grimwood, J. M.; Swenson, L. S. (1966). This New Ocean: a History of Project Mercury. US: NASA. pp. 28, 52. ISBN 1934941875. Mjesec dana kasnije, Sovjeti su lansirali Sputnik 2, noseći psa u orbitu. Iako je životinja uginula tokom leta, bilo je očito da je cilj bio istraživanje za potrebe svemirskog leta sa ljudskom posadom. Ne mogavši ​​otkriti detalje vojnih svemirskih projekata, predsjednik Eisenhower naredio je stvaranje civilne svemirske agencije zadužene za civilna i naučna istraživanja svemira. Na osnovu istraživanja federalne agencije Nacionalnog savjetodavnog komiteta za aeronautiku (NACA), nazvana je Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir (NASA). Agencija je postigla svoj prvi cilj lansiranja satelita u svemir, Pioneer 1, 1958. godine. Sljedeći cilj bio je poslati čovjeka tamo.

Granica svemira (poznata i kao Karmanova linija) definisana je u to vrijeme kao minimalna visina od 100 km, a jedini način da se do nje dođe bio je korištenjem raketnih nosača (bustera - pojačivača). To je stvaralo rizike za pilota, uključujući eksploziju, visoke g-sile i vibracije tokom uzlijetanja kroz gustu atmosferu, kao i temperature veće od 5500 °C od kompresije zraka tokom ponovnog ulaska u atmosferu.

U svemiru, pilotima bi bile potrebne komore pod pritiskom ili svemirska odijela za dovod svježeg zraka. Dok su tamo, iskusili bi bestežinsko stanje, što bi potencijalno moglo uzrokovati dezorijentaciju. Dalji potencijalni rizici uključivali su zračenje i udare mikrometeoroida, koji bi inače normalno sagorjeli u atmosferi. Sve to se činilo moguće za riješiti: iskustvo sa satelita sugerisalo je da je rizik od mikrometeoroida zanemariv, a eksperimenti početkom 1950-ih sa simuliranim bestežinskim stanjem, visokim g-silama na ljudima i slanjem životinja do granice svemira, su sugerisali da se potencijalni problemi mogu riješiti postojećim tehnologijama.Alexander, C. C.; Grimwood, J. M.; Swenson, L. S. (1966). This New Ocean: a History of Project Mercury (PDF). US: NASA. pp. 37-38. ISBN 1934941875. Konačno, ponovni ulazak u atmosferu proučavan je korištenjem nuklearnih bojevih glava balističkih raketa, što je pokazalo da tupi kraj letjelice, zaštićen toplotni štitom i okrenut prema naprijed može riješiti problem zagrijavanja.

 Organizacija 
T. Keith Glennan imenovan je za prvog administratora NASA-e, a Hugh L. Dryden (posljednji direktor NACA-e) bio je njegov zamjenik, prilikom osnivanja agencije 1. oktobra 1958. godine. Glennan je izvještavao predsjedniku putem Nacionalnog vijeća za aeronautiku i svemir. Grupa odgovorna za Projekt Mercury bila je NASA-ina Svemirska radna grupa, a ciljevi programa bili su lansiranje i orbitiranje svemirske letjelice s posadom oko Zemlje, istraživanje sposobnosti pilota da funkcioniše u svemiru i sigurno spašavanje pilota i svemirske letjelice. Postojeća tehnologija i standardna oprema koristili bi se gdje god je to bilo izvedivo, slijedio bi se najjednostavniji i najpouzdaniji pristup dizajnu sistema, a koristila bi se postojeća lansirna letjelica.

Zahtjevi za svemirsku letjelicu uključivali su: sistem za sigurno odvajanje pri lansiranju kako bi se svemirska letjelica i njen putnik odvojili od rakete nosača u slučaju neposrednog kvara; kontrola položaja za orijentaciju letjelice u orbiti; retroraketni sistem za izvođenje iz orbite; termozaštitni dio za siguran povratak u atmosferu; i slijetanje na vodu. Da bi se komuniciralo sa svemirskom letjelicom tokom orbitalne misije, morala je biti izgrađena opsežna komunikaciona mreža. U skladu sa svojom željom da američkom svemirskom programu ne da otvoreno vojni karakter, predsjednik Eisenhower je u početku oklijevao da projektu označi kao najviši nacionalni prioritet (DX ocjena prema Zakonu o odbrambenoj proizvodnji), što je značilo da je Mercury morao čekati u redu iza drugih vojnih projekata za dobivanje resursa; međutim, ova ocjena je odobrena u maju 1959. godine, nešto više od godinu i po dana nakon lansiranja Sputnjika.

 Izvođači radova i objekti 
lijevo|280 px|thumb|Testni poligon na ostrvu Wallops, 1961.
Dvanaest kompanija je podnijelo ponudu za izgradnju svemirske letjelice Mercury na osnovu ugovora od 20 miliona dolara (222 miliona dolara prilagođeno inflaciji za 2026.). U januaru 1959. godine, McDonnell Aircraft Corporation je izabrana za glavnog izvođača radova na svemirskoj letjelici. Dvije sedmice ranije, North American Aviation, sa sjedištem u Los Angelesu, dobila je ugovor za Little Joe, malu raketu koja će se koristiti za razvoj sistema za spašavanje prilikom lansiranja. Svjetska mreža za praćenje (World Wide Tracking Network) za komunikaciju između zemlje i svemirske letjelice tokom leta dodijeljena je Western Electric Company. Redstone rakete za suborbitalna lansiranja proizvodila je Chrysler Corporation u Huntsvilleu, Alabama, a Atlas rakete Convair u San Diegu, Kalifornija.  USAF je stavio na raspolaganje Atlantski raketni poligon na zračnoj bazi Cape Canaveral na Floridi. Ovo je također bila lokacija Kontrolnog centra Mercury, dok se računarski centar komunikacijske mreže nalazio u Svemirskom centru Goddard, Maryland. Rakete Little Joe lansirane su s otoka Wallops u Virginiji. Obuka astronauta odvijala se u istraživačkom centru Langley u Virginiji, laboratoriji za letački pogon Lewis u Clevelandu, Ohio, i centru za razvoj mornaričke avijacije Johnsville u Warminsteru, PA. Aerotuneli Langley, zajedno s raketnom stazom u zračnoj bazi Holloman u Alamogordu, Novi Meksiko, korišteni su za aerodinamičke studije. Avioni i mornarice i ratnog zrakoplovstva stavljeni su na raspolaganje za razvoj sistema za slijetanje svemirske letjelice, a brodovi mornarice i helikopteri mornarice i marinaca stavljeni su na raspolaganje za oporavak. Iz grada Cocoa Beach, južno od Cape Canaverala, 75.000 ljudi gledalo je lansiranje prvog američkog orbitalnog leta 1962. godine.

 Svemirska letjelica 
Glavni dizajner svemirske letjelice Mercury bio je Maxime Faget, koji je započeo istraživanje ljudskih svemirskih letova tokom vremena NACA-e. Bila je duga 3,3 m i široka 1,8 m; a s dodanim sistemom za evakuaciju prilikom lansiranja, ukupna dužina je iznosila 7,9 m. Sa 2,8 m3 nastanjive zapremine, kapsula je bila dovoljno velika za jednog člana posade. Unutra se nalazilo 120 kontrola: 55 električnih prekidača, 30 osigurača i 35 mehaničkih poluga. Najteža svemirska letjelica, Mercury-Atlas 9, težila je 1400 kg kada je bila potpuno natovarena. Njen vanjski omotač bio je napravljen od René 41, legure nikla koja može izdržati visoke temperature.

Svemirska letjelica je bila konusnog oblika. Imala je konveksnu bazu koja je nosila toplotni štit koji se sastojao od aluminijskog saća prekrivenog više slojeva fiberglasa. Za nju je bio pričvršćen "retropak" koji se sastojao od tri rakete raspoređene za kočenje svemirske letjelice tokom ponovnog ulaska u atmosferu. Između njih su bile tri rakete: manje rakete za odvajanje svemirske letjelice od lansirne rakete prilikom ulaska u orbitu. Pored toplotnog štita nalazio se odjeljak za posadu pod pritiskom. Unutra, astronaut bi bio pričvršćen za sjedište s instrumentima ispred sebe i leđima okrenutim toplotnom štitu. Ispod sjedišta nalazio se sistem za kontrolu okruženja koji je dovodio kisik i toplinu, pročišćavao zrak od CO2, pare i mirisa, te (na orbitalnim letovima) skupljao urin. Odjeljak za spašavanje na uskom kraju svemirske letjelice sadržavao je tri padobrana: zatezni padobran za stabilizaciju slobodnog pada i dva glavna žlijeba, primarni i rezervni. Između toplotnog štita i unutrašnjeg zida odjeljka za posadu nalazio se zaštitni sloj za slijetanje, koji se aktivirao spuštanjem toplotnog štita prije slijetanja. Na vrhu odjeljka za spašavanje nalazio se dio antene koji je sadržavao i antene za komunikaciju i skenere za orijentaciju svemirske letjelice. Sistem za bijeg pri lansiranju bio je montiran na uski kraj svemirske letjelice koji je sadržavao tri male rakete na čvrsto gorivo koje su se mogle kratko ispaliti u slučaju neuspjeha lansiranja kako bi se kapsula sigurno odvojila od njenog potisnika. To bi aktiviralo padobran kapsule za slijetanje u blizini mora.

Svemirska letjelica Mercury nije imala ugrađeni računar, već se oslanjala na izračune za ponovni ulazak u atmosferu koje su vršili računari na zemlji, a njihovi rezultati (vrijeme retroaktivnog paljenja i položaj paljenja) zatim su se prenosili svemirskoj letjelici putem radija tokom leta. Svi računarski sistemi korišteni u svemirskom programu Mercury bili su smješteni u NASA-inim objektima na Zemlji.NASA (March 1988). "Computers in Spaceflight: The NASA Experience – Chapter One: The Gemini Digital Computer: First Machine in Orbit". NASA History. NASA.

 Reference 

Kategorija:NASA