Big Joe 1 ( Atlas -10D) lanzó una cápsula Mercury sin tripulación desde Cabo Cañaveral , Florida, el 9 de septiembre de 1959. Los objetivos de Big Joe 1 eran probar el escudo térmico ablativo , la calefacción de popa, el control de actitud de la dinámica de reentrada y la capacidad de recuperación de la nave espacial Mercury . También fue el primer lanzamiento de una nave espacial en el Proyecto Mercury.
Se realizaron dos encendidos de preparación para el vuelo (FRF) en Big Joe 1. El primero, el 1 de septiembre de 1959, finalizó inmediatamente después de T-0 porque el temporizador de retardo de la etapa de ignición ordenó el apagado de los motores del cohete cuando ni el encendido del motor sustentador ni el del motor principal siguieron al encendido vernier normal. No hubo daños en el propulsor ni en el soporte. El segundo FRF se completó con éxito el 3 de septiembre de 1959, con encendido normal, transición a la etapa principal y apagado por el temporizador del motor después de aproximadamente 19 segundos de tiempo de funcionamiento. [1]
La cuenta atrás previa al lanzamiento transcurrió con relativa fluidez, con un retraso causado por la falla en el cierre de la válvula de llenado y vaciado de LOX del Atlas. A las 08:19 GMT del 9 de septiembre, Big Joe despegó del LC-14 a bordo del Atlas-10D. Todo fue bien hasta la marca de los dos minutos, cuando las lecturas de telemetría indicaron que la sección del propulsor no se había desembarazado. El peso muerto de los motores propulsores resultó en una velocidad por debajo de la normal y, en consecuencia, el sistema de guía no generó la señal SECO ( Second Engine Cut-Off ) planificada en T+270 segundos porque no se había alcanzado la altitud y la velocidad requeridas. El SECO fue causado por el agotamiento de LOX en T+293 segundos. El propulsor recibió la orden de corte manual de combustible de Range Safety, pero no tuvo efecto porque el SECO tardío había resultado en el agotamiento del gas de control de helio necesario para cerrar las válvulas de propulsión. Todas las válvulas permanecieron abiertas, lo que provocó un empuje residual del motor y el golpeteo de la cápsula Mercury después de la separación. Además, el sistema de guía no generó la señal de separación para la cápsula debido a la altitud y velocidad insuficientes, por lo que las tripulaciones de tierra tuvieron que encender repetidamente los propulsores RCS ( sistema de control de reacción ) para liberar la cápsula y, al hacerlo, agotaron el suministro de combustible. Los equipos de recuperación de la Armada se apresuraron a localizar la cápsula después del amerizaje y, después de unas horas, lo lograron. Se descubrió que el Mercury, que había aterrizado a unas 500 millas (800 km) del punto objetivo, había sobrevivido a la misión en buenas condiciones y se verificó el escudo térmico ablativo. Los planes para un escudo térmico de berilio en caso de que el ablativo no funcionara fueron descartados.
La cápsula Mercury realizó un vuelo balístico de 2.292 kilómetros (1.424 millas) hasta una altitud de 140 kilómetros (87 millas). La cápsula fue recuperada y estudiada para determinar el efecto del calor de reentrada y otras tensiones de vuelo de su vuelo de 13 minutos. Dado que los datos de Big Joe 1 satisfacían los requisitos de la NASA, se canceló un segundo lanzamiento, Big Joe 2 (Atlas-20D), que estaba programado para el otoño de 1959, y el vehículo de lanzamiento fue transferido al programa Atlas-Able .
Aunque el equipo Mercury estaba satisfecho con el vuelo, los ingenieros de la División Convair no lo estaban. El Atlas no había logrado poner en marcha su sección de refuerzo y el rendimiento general del vehículo era bastante marginal. En los registros oficiales, el vuelo fue catalogado como un fracaso. El problema de puesta en marcha se atribuyó a un probable fallo del circuito eléctrico que suministraba energía a las válvulas de separación del Conax, por lo que se les instalaría instrumentación adicional en los vuelos posteriores. Sin embargo, la moral de Convair pronto se elevó con el lanzamiento exitoso del Atlas-12D desde la Base Aérea Vandenberg en la Costa Oeste, seguido por la declaración oficial del vehículo como "operativo".
La nave espacial Mercury utilizada en la misión Big Joe 1 se exhibe en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y del Espacio en Chantilly, Virginia .
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