Mercury-Atlas 9 fue la última misión espacial tripulada del programa estadounidense Mercury , lanzada el 15 de mayo de 1963 desde el complejo de lanzamiento 14 en Cabo Cañaveral , Florida . La nave espacial, llamada Faith 7 , completó 22 órbitas terrestres antes de amerizar en el océano Pacífico , pilotada por el astronauta Gordon Cooper , entonces mayor de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . El cohete Atlas era el número 130-D y la nave espacial Mercury, el número 20. A partir de enero de 2024, esta misión marca la última vez que un estadounidense fue lanzado solo para llevar a cabo una misión orbital completamente en solitario.
El vuelo Mercury-Atlas 8 de Walter Schirra el 3 de octubre de 1962 había sido tan casi perfecto que algunos en la NASA pensaron que Estados Unidos debería abandonar mientras estaba ganando y hacer de la MA-8 la última misión Mercury en lugar de arriesgarse a un desastre futuro. El argumento de que la MA-8 debería ser la última misión Mercury sostenía que la NASA había llevado el hardware Mercury de primera generación lo suficientemente lejos y que no estaba justificado correr más riesgos en otra misión más larga; en cambio, la NASA debería pasar al programa Gemini . Sin embargo, los funcionarios del Centro de Naves Espaciales Tripuladas creían que el equipo Mercury debería tener la oportunidad de probar a un humano en el espacio durante un día completo. Además, todas las naves espaciales monoplaza soviéticas Vostok lanzadas después de la Vostok 1 duraron más de un día; por lo tanto, el vuelo Mercury 9 llevaría la nave espacial Mercury al mismo nivel que la de los soviéticos.
En septiembre de 1962, la NASA concluyó las negociaciones con McDonnell para modificar cuatro naves espaciales Mercury (las 12, 15, 17 y 20) a una configuración que permitiera una misión de un día. Dichos cambios en la nave espacial incluyeron la eliminación del periscopio y un conjunto redundante de propulsores, y la adición de baterías y tanques de oxígeno adicionales.
En noviembre de 1962, Gordon Cooper fue elegido para pilotar la misión MA-9 y Alan Shepard fue elegido como suplente.
El 22 de abril de 1963, el cohete Atlas 130-D y la nave espacial Mercury #20 se apilaron en la plataforma de lanzamiento del Complejo de Lanzamiento 14.
Dado que el MA-9 orbitaría sobre casi todas las partes del mundo desde 32,5 grados norte hasta 32,5 grados sur, se asignaron un total de 28 barcos, 171 aviones y 18.000 militares para apoyar la misión.
El cohete Atlas utilizado para el MA-9 presentaba varias mejoras técnicas, la más notable era un sistema de propulsión mejorado con un encendedor hipergólico que eliminaría la necesidad de un tiempo de espera en el lanzamiento para evitar una combustión brusca. Con siete lanzamientos exitosos del Mercury seguidos, los fallos de los primeros días parecían un lejano recuerdo a principios de 1963 y los funcionarios de la NASA tenían un alto grado de confianza en el Atlas que eclipsaba su todavía irregular historial de lanzamientos. En la primera reunión de los altos funcionarios del MSFC del año (el 11 de enero), Walter Williams señaló que la Fuerza Aérea aún no había proporcionado una explicación para dos fallos del Atlas F durante la segunda mitad de 1962. Hasta que los comités de investigación publicaran sus hallazgos y exculparan al Atlas D de culpabilidad por asociación, el vuelo de Cooper podría retrasarse. Durante los siete meses entre los vuelos de Schirra y Cooper, hubo cinco fallos de los vehículos Atlas D (uno de ellos un Atlas-Agena, el resto pruebas operativas de misiles balísticos intercontinentales). La NASA no bajó la guardia con el Atlas, a pesar del alto grado de éxito alcanzado recientemente por el Proyecto Mercury.
Cuando el Atlas 130D recibió su puesta en servicio de fábrica el 30 de enero, se descubrió que tenía el cableado dañado y tuvo que ser enviado de regreso para su reparación. En su primera conferencia de prensa el 8 de febrero, Gordon Cooper admitió que no sabía mucho sobre los problemas del cohete y se centró en cambio en las mejoras realizadas en su cápsula Mercury. Los numerosos equipos y consumibles añadidos para la misión de un día aumentaron considerablemente el peso de Faith 7; ahora pesaba más de 3000 libras (1400 kg).
El 15 de marzo, el Atlas salió de la fábrica por segunda vez y pasó las pruebas con gran éxito; los ingenieros de Convair expresaron su confianza en que "era su mejor avión hasta el momento". Los actuadores de los propulsores se desplazaron ligeramente para evitar que se repitiera el transitorio de despegue que se produjo en el Mercury-Atlas 8. Se realizaron varias modificaciones menores al 130D como resultado de los hallazgos posteriores al vuelo de los lanzamientos fallidos del Atlas durante el año anterior. Entre ellas, se incluyó la adición de un revestimiento de plástico en el interior de las turbobombas para evitar que las palas de la turbina rozaran contra la carcasa y provocaran una explosión por una chispa de fricción, mejoras en el cableado del programador y medidas adicionales adoptadas para evitar la posibilidad de que se produjera un incendio en la sección de empuje o alrededor de ella.
Los motores MA-2 mejorados tenían cabezales de inyector con deflectores y un encendedor hipergólico, lo que eliminaba cualquier preocupación por una combustión irregular o la necesidad de un tiempo de espera antes del despegue. Por ello, los sensores RCC (Rough Combustion Cutoff) en el 130D funcionaban en circuito abierto y solo con fines cualitativos. El combustible ahorrado al no realizar el tiempo de espera de tres segundos permitiría una combustión más prolongada del propulsor. En el Mercury-Atlas 8, se eliminaron 112 galones de combustible antes del lanzamiento, por lo que no fue posible una combustión prolongada incluso eliminando la espera, pero en este vuelo habría suficiente combustible para extender el tiempo de combustión.
La decisión de Cooper de llamar a su cápsula Faith 7 se basó en la fe que tenía en que el cohete Atlas y la cápsula Mercury llevarían a cabo la misión con éxito, aunque The Washington Post informó que algunos funcionarios de la NASA eran escépticos ante la idea.
Cuando Cooper subió a bordo del Faith 7 a las 6:36 de la mañana del 14 de mayo, encontró un pequeño regalo que le habían dejado. Alan Shepard, sabiendo que Cooper tendría una nueva versión del dispositivo de contención de orina que Shepard no tenía en su vuelo Mercury-Redstone 3 (lo que lo obligó a aliviarse durante una larga espera de cuenta regresiva), había dejado un desatascador de inodoro como una broma. Las instrucciones en el mango decían: "Retirar antes del despegue". El regalo no realizó el viaje. Tampoco Cooper ese día. Varios problemas con el radar en Bermudas y el motor diésel que hizo retroceder el pórtico hicieron que el lanzamiento se cancelara hasta el 15 de mayo.
A las 8:04:13 am EST , el 15 de mayo de 1963, [2] Faith 7 fue lanzado desde el Complejo de Lanzamiento 14. A los T+60 segundos, el Atlas comenzó su programa de cabeceo. Poco después, MA-9 pasó por la Q máxima . A los T+2 minutos 14 segundos, Cooper sintió BECO (corte del motor de refuerzo) y puesta en escena. Los dos motores de refuerzo Atlas habían quedado atrás. La torre de escape de lanzamiento fue entonces desechada. A los T+3 minutos, la presión de la cabina se selló a 5,5 psi (38 kPa). Cooper informó: "Faith 7 está listo".
Aproximadamente a los 5 minutos se produjo el corte del motor de sustentación (SECO) y Faith 7 entró en órbita a 17.547 mph (7.844 m/s). Después de que la nave espacial se separara y girara a la posición de órbita , Cooper observó cómo el Atlas agotado se quedaba atrás y daba volteretas durante unos ocho minutos. Sobre Zanzíbar , en la primera órbita, se enteró de que los parámetros orbitales eran lo suficientemente buenos para al menos 20 órbitas. Cuando la nave espacial pasó sobre Guaymas, México, todavía en la primera órbita, el comunicador de la cápsula Gus Grissom le dijo a Cooper que las computadoras terrestres decían que estaba "listo para siete órbitas".
El rendimiento del Atlas fue excelente en general. El sistema de propulsión mejorado funcionó bien, con un empuje del motor de refuerzo ligeramente superior al nominal. Se produjo un chapoteo mensurable del propulsor entre T+55 y T+120 segundos, causado por ganancias del piloto automático ligeramente inferiores a las nominales. La trayectoria de vuelo fue ligeramente más elevada que la nominal debido a que el voltaje de CC en el sistema eléctrico del propulsor era aproximadamente 0,7 voltios superior a lo normal, pero esto fue contrarrestado por el rendimiento del motor de refuerzo superior al nominal. La BECO tuvo lugar a T+127 segundos, el desembarco de la torre de escape a T+141 segundos y la SECO a T+301 segundos.
Al comienzo de la tercera órbita, Cooper revisó su lista de 11 experimentos que estaban en su agenda. Su primera tarea fue expulsar una esfera de seis pulgadas (152 mm) de diámetro, equipada con luces estroboscópicas de xenón , desde el morro de la nave espacial. Este experimento fue diseñado para probar su capacidad de detectar y rastrear una baliza parpadeante en órbita. A T+3 horas 25 minutos, Cooper accionó el interruptor y escuchó y sintió que la baliza se desprendía de la nave espacial. Trató de ver la luz parpadeante en el crepúsculo que se acercaba y en el lado nocturno, pero no lo logró. En la cuarta órbita, vio la baliza y la vio parpadear. Cooper informó a Scott Carpenter en Kauai , Hawaii , "Estuve con el pequeño bribón toda la noche". También vio la baliza en su quinta y sexta órbitas.
También en la sexta órbita, aproximadamente a las 9 horas, Cooper instaló cámaras, ajustó la actitud de la nave espacial y colocó interruptores para desplegar un globo atado desde el morro de la nave espacial. Era un globo de película PET de 30 pulgadas (762 mm) pintado de naranja fluorescente, inflado con nitrógeno y unido a una cuerda de nailon de 100 pies (30 m) desde el recipiente de la antena. Un extensómetro en el recipiente de la antena mediría las diferencias en la resistencia atmosférica entre el perigeo de 100 millas (160 km) y el apogeo de 160 millas (260 km). Cooper intentó varias veces expulsar el globo, pero no lo logró.
Cooper superó el récord orbital de Schirra en la séptima órbita mientras se dedicaba a experimentos de radiación. Después de 10 horas, la estación de seguimiento de Zanzíbar informó a Cooper que el vuelo estaba listo para 17 órbitas. Cooper orbitaba la Tierra cada 88 minutos y 45 segundos con una inclinación de 32,55 grados respecto del ecuador.
Su período de descanso programado fue durante las órbitas 9 a 13. Comió papilla de rosbif en polvo y un poco de agua, tomó fotografías de Asia e informó sobre el estado de la nave espacial. Cooper no tenía sueño y durante la órbita 9 tomó algunas de las mejores fotografías que hizo durante su vuelo. Tomó fotografías de las tierras altas del Tíbet y del Himalaya .
Durante el vuelo, Cooper informó que podía ver caminos, ríos, pequeños pueblos e incluso casas individuales si las condiciones de iluminación y de fondo eran las adecuadas. Esto fue confirmado más tarde por las tripulaciones de dos personas del Gemini que volaron más tarde (entre las que se encontraba Cooper). Cooper durmió de forma intermitente durante las siguientes seis horas, durante las órbitas 10 a 13. Se despertaba de vez en cuando y tomaba más fotografías, grababa informes de estado y seguía ajustando el control de temperatura de su traje espacial, que se calentaba o enfriaba demasiado.
En su decimocuarta órbita, Cooper evaluó el estado de la nave espacial. El suministro de oxígeno era suficiente. El combustible de peróxido para el control de actitud estaba al 69 por ciento en el tanque automático y al 95 por ciento en el manual. En la decimoquinta órbita, pasó la mayor parte del tiempo calibrando equipos y sincronizando relojes.
Cuando entró en la noche en la decimosexta órbita, Cooper inclinó la nave espacial para seguir lentamente el plano de la eclíptica. A través de la ventana de la nave espacial vio la luz zodiacal y la capa de resplandor nocturno . Tomó fotografías de estos dos fenómenos de "luz tenue" desde Zanzíbar , al otro lado del lado nocturno de la Tierra, hasta la isla de Cantón . Más tarde se descubrió que las imágenes habían sido sobreexpuestas, pero aún contenían datos valiosos. Cooper obtuvo fotografías del norte de África, la península Arábiga y el este de la India, Birmania y la región del Himalaya, así como algunas imágenes del océano Pacífico e Índico.
Las condiciones meteorológicas mundiales durante el vuelo fueron extremadamente favorables, y la mayoría de las regiones de la Tierra sobre las que pasó la nave espacial estaban dominadas por zonas de alta presión (en los tres vuelos anteriores, solo el Sahara Occidental y el suroeste de los Estados Unidos estaban despejados). No obstante, la neblina y la contaminación del aire impidieron la visibilidad para Cooper: a pesar de pasar sobre Los Ángeles y Calcuta , no pudo ver ninguna de las dos ciudades debido al smog .
Al comienzo de la 17.ª órbita, mientras cruzaba Cabo Cañaveral ( Florida) , Cooper transmitió imágenes de televisión en blanco y negro con escaneo lento al Centro de Control de Mercurio . [3] La imagen mostraba una imagen fantasmal del astronauta. En la imagen borrosa se podían ver un casco y mangueras. Era la primera vez que un astronauta estadounidense enviaba imágenes de televisión desde el espacio.
En las órbitas 17 y 18, Cooper tomó fotografías meteorológicas infrarrojas y fotografías del limbo terrestre durante la puesta de la Luna. También reanudó las mediciones de radiación con el contador Geiger . Cantó durante las órbitas 18 y 19 y se maravilló con la vegetación de la Tierra. Se acercaban las 30 horas desde el despegue.
En la órbita 19, la primera señal de problemas apareció cuando se encendió la luz de 0,05 g (0,5 m/s2) de la nave espacial. Sin embargo, resultó ser un indicador defectuoso y la nave espacial no reingresó. En la órbita 20, Cooper perdió todas las lecturas de actitud . En la órbita 21, se produjo un cortocircuito en la barra colectora que alimenta al inversor principal de 250 VA (115 V, 400 Hz). Esto dejó al sistema automático de estabilización y control sin energía eléctrica.
En la órbita número 21, John Glenn , a bordo del barco rastreador Coastal Sentry Quebec, cerca de Kyūshū (Japón) , ayudó a Cooper a preparar una lista de verificación revisada para el retrodisparo. Debido a las fallas del sistema, muchos de los pasos tendrían que realizarse manualmente. Solo Hawái y Zanzíbar estaban dentro del alcance de radio en esta última órbita, pero las comunicaciones eran buenas. Cooper notó que el nivel de dióxido de carbono estaba aumentando en la cabina y en su traje espacial. Le dijo a Carpenter mientras pasaba sobre Zanzíbar: "Las cosas están empezando a acumularse un poco". A lo largo de los problemas, Cooper se mantuvo tranquilo y sereno.
Cooper no tenía mucho apetito durante el vuelo y comió sólo porque estaba programado. Los contenedores de comida y el sistema de dispensador de agua resultaron difíciles de manejar y no pudo preparar adecuadamente los paquetes de comida liofilizada, por lo que limitó su consumo a alimentos en cubos y sándwiches del tamaño de un bocado. Cooper encontró la comida en cubos en gran parte desagradable al paladar, lo que contribuyó a su falta de alimentación. No tuvo dificultad para orinar durante el vuelo y el sistema de recolección de orina funcionó bien, aunque transferir la orina a bolsas de almacenamiento en la estrecha cápsula resultó difícil. Cooper tomó varias siestas durante el vuelo, de aproximadamente una hora de duración cada una. Experimentó algunas molestias debido a que el traje de presión le comprimía las rodillas, que alivió moviendo los pies ligeramente hacia arriba. Una hora y 20 minutos antes del retrofuego, Cooper tomó una tableta de dextroanfetamina para asegurar su estado de alerta; informó que no sintió sueño durante el resto del vuelo.
Al final de la 21.ª órbita, Cooper volvió a contactar con Glenn en Coastal Sentry Quebec . Informó que la nave espacial estaba en actitud de retroceso y que se mantenía en posición de forma manual. La lista de verificación estaba completa. Glenn dio una cuenta regresiva de diez segundos para el lanzamiento de cohetes. Cooper mantuvo la nave espacial alineada en un ángulo de inclinación de 34° y disparó manualmente los cohetes de retroceso en el momento de "Marcar".
Cooper había dibujado líneas en la ventana para mantenerse alineado con las constelaciones mientras volaba la nave. Más tarde dijo que usó su reloj de pulsera para cronometrar el encendido y sus ojos para mantener la actitud . [4]
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Quince minutos después, el Faith 7 aterrizó a solo cuatro millas (6 km) del buque de recuperación principal, el portaaviones USS Kearsarge . Este fue el aterrizaje más preciso hasta la fecha, a pesar de la falta de controles automáticos. El Faith 7 aterrizó a 70 millas náuticas (130 km) al sureste de la isla Midway , en el océano Pacífico . [5] Esto sería cerca de 27°30′N 176°15′O / 27.500, -176.250 .
El amerizaje se produjo 34 horas, 19 minutos y 49 segundos después del despegue. La nave espacial se inclinó en el agua momentáneamente, luego se enderezó. Los helicópteros dejaron caer a los nadadores de rescate y transmitieron la solicitud de Cooper a un oficial de la Fuerza Aérea para que le permitiera subir a bordo del portaaviones de la Marina. El permiso le fue concedido. Cuarenta minutos después, la escotilla explosiva se abrió en la cubierta del Kearsarge . Cooper salió del Faith 7 y recibió un cálido saludo.
El examen médico de Cooper posterior al vuelo reveló que estaba ligeramente deshidratado y que sufría un grado de hipotensión ortostática por haber estado sentado en la cápsula durante todo un día, pero aparte de eso no se observaron efectos significativos del vuelo.
Después de la misión MA-9, se debatió si se debía realizar otro vuelo más con Mercury, el Mercury-Atlas 10 (MA-10). Se propuso que fuera una misión de tres días y 48 órbitas que realizaría Alan Shepard en octubre de 1963. Al final, los funcionarios de la NASA decidieron que era hora de pasar al Proyecto Gemini y el MA-10 nunca se realizó.
El programa Mercury había cumplido todos sus objetivos.
La nave espacial Faith 7 se encuentra actualmente en exhibición en el Centro Espacial Houston , Houston, Texas.
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