Mercury-Redstone 3 , o Freedom 7 , fue el primer vuelo espacial tripulado de los Estados Unidos , el 5 de mayo de 1961, pilotado por el astronauta Alan Shepard . Fue el primer vuelo tripulado del Proyecto Mercury . El proyecto tenía como objetivo final poner a un astronauta en órbita alrededor de la Tierra y regresarlo sano y salvo. La misión de Shepard fue un vuelo suborbital de 15 minutos con el objetivo principal de demostrar su capacidad para soportar las altas fuerzas g del lanzamiento y el reingreso atmosférico .
Shepard nombró su cápsula espacial Freedom 7 , sentando un precedente para los seis astronautas restantes de Mercury en cuanto a los nombres de sus naves espaciales y el formato de sus nombres; el número 7 se incluyó más tarde en todos los nombres de las naves espaciales tripuladas Mercury no para honrar al primer grupo de siete astronautas de la NASA, sino que representaba a la cápsula espacial McDonnell Modelo #7 utilizada en el Programa Mercury. Su nave espacial alcanzó una altitud de 101,2 millas náuticas (116,5 millas terrestres , 187,5 km ) y recorrió una distancia de 263,1 millas náuticas (302,8 millas terrestres, 487,3 km). Fue el cuarto vuelo Mercury lanzado con el vehículo de lanzamiento Mercury-Redstone , [Nota 1] desde Cabo Cañaveral , Florida, cerca del océano Atlántico.
Durante el vuelo, Shepard observó la Tierra y probó el sistema de control de actitud de la cápsula , girando la cápsula para que su escudo térmico romo quedara orientado hacia adelante para el reingreso atmosférico. También probó los retrocohetes que regresarían de la órbita en misiones posteriores, aunque la cápsula no tenía suficiente energía para permanecer en órbita. Después del reingreso, la cápsula aterrizó en paracaídas en el Océano Atlántico Norte frente a las Bahamas . Shepard y la cápsula fueron recogidos por helicóptero y llevados al portaaviones de la Armada de los EE. UU. USS Lake Champlain .
La misión fue un éxito técnico, aunque el orgullo estadounidense por el logro se vio empañado por el hecho de que solo tres semanas antes, la Unión Soviética había lanzado al primer ser humano al espacio, Yuri Gagarin , quien completó una órbita en la Vostok 1. En 2017, el primer Día Nacional del Astronauta se celebró el 5 de mayo para rendir homenaje a este primer vuelo estadounidense.
La cápsula Mercury nº 7, que se utilizaría para el MR-3, fue entregada a Cabo Cañaveral el 9 de diciembre de 1960. En un principio se había previsto que se pudiera lanzar una misión poco después de que la cápsula estuviera disponible, pero resultó que la cápsula nº 7 requería un extenso trabajo de desarrollo y pruebas antes de que se considerara segura para el vuelo. Sin embargo, como se había señalado desde el verano como la primera nave espacial tripulada, se tomó la decisión de retrasar la misión hasta que esta cápsula en particular estuviera lista, con una fecha de lanzamiento tentativa para el 6 de marzo, en lugar de utilizar una cápsula alternativa. [2] El propulsor originalmente previsto para el vuelo, Redstone nº 3, [3] había sido entregado a Cabo a principios de diciembre; [4] sin embargo, se utilizó en el vuelo de prueba del MR-1A el 19 de diciembre. [5] El sustituto, Redstone nº 7, no llegó a Cabo hasta finales de marzo; para entonces, sin embargo, la misión ya se había pospuesto a la espera de los resultados de otro vuelo de prueba. [6]
A finales de 1960, había un número creciente de preocupaciones sobre la seguridad del vehículo de lanzamiento Redstone; el vuelo de prueba MR-2 , que transportaba al chimpancé Ham , había experimentado problemas técnicos durante el lanzamiento, lo que llevó a la nave espacial a volar demasiado alto, demasiado lejos y demasiado rápido. [7] Como resultado, la misión duró dos minutos más de lo planeado, y la reentrada sometió a Ham a 14,7 g en lugar de la cifra planificada de aproximadamente 12 g. El punto de amerizaje estaba a sesenta millas del barco de recuperación más cercano, y pasaron más de dos horas y media antes de que un helicóptero pudiera recuperar la cápsula y su pasajero, momento en el que casi se había hundido. [8] Como resultado, la NASA no estaba dispuesta a lanzar la misión MR-3 sin más trabajo de desarrollo; a fines de febrero, todavía había siete alteraciones importantes que habían realizado al propulsor que requerían pruebas. [9] En consecuencia, se agregó un vuelo de prueba adicional al cronograma, MR-BD (por "Booster Development"; originalmente se conocía como MR-2A). Este lanzamiento se realizaría el 28 de marzo, retrasando el vuelo del MR-3 un mes hasta el 25 de abril. [10] El vuelo MR-BD fue casi completamente exitoso, lo que garantizó que el vuelo tripulado del MR-3 pudiera continuar sin más demoras significativas. [11]
El piloto del MR-3 había sido elegido con varios meses de antelación, a principios de enero, por el jefe del programa, Robert R. Gilruth . Había seleccionado a Alan Shepard (Marina) como piloto principal, con John Glenn (Marina) y Gus Grissom (Fuerza Aérea) como sus suplentes; los otros miembros del Mercury Seven continuaron entrenándose para misiones posteriores. Los tres nombres fueron anunciados a la prensa el 22 de febrero sin ninguna indicación sobre cuál de los tres se esperaba que volara la misión. [12] El nombre de Shepard solo se anunció públicamente después de que se cancelara el intento de lanzamiento inicial, ya que Gilruth deseaba mantener abiertas sus opciones en caso de que se requirieran cambios de personal de último momento. [13] Glenn sirvió como suplente de Shepard el día del lanzamiento, [14] con Grissom concentrándose en el entrenamiento para el MR-4 , la siguiente misión suborbital. [15]
El capitán Shepard bautizó su cápsula como "Freedom 7". Según Shepard, "los pilotos siempre han puesto nombre a sus aviones. Es una tradición. Nunca se me ocurrió no ponerle nombre a la cápsula". Shepard habló del nombre con su esposa, Louise, el piloto de reserva John Glenn y Robert R. Gilruth, y a todos les gustó.
Contrariamente a la creencia popular, el "7" no era una referencia a los siete astronautas originales seleccionados para Mercury , sino más bien al hecho de que la nave espacial de Shepard era el modelo de fábrica número 7. Sin embargo, a los otros astronautas les gustó el simbolismo, y cada uno añadió también el 7 a los nombres de sus naves espaciales. De este modo, Shepard sentó un doble precedente, tanto por el nombre de la nave espacial Mercury como por la estructura común de su denominación. [16]
El intento inicial de lanzamiento, el 2 de mayo, fue cancelado debido a problemas meteorológicos dos horas y 20 minutos antes de la hora de lanzamiento, con Shepard esperando en un hangar ya equipado y preparado. El vuelo fue reprogramado para dos días después, cuando se retrasó un día más debido a las inclemencias del tiempo, hasta el 5 de mayo, con una hora de lanzamiento prevista para las 7:20 am EST. [Nota 2] [17]
La cuenta regresiva comenzó a las 8:30 pm de la noche anterior, con Shepard despertándose y desayunando bistec y huevos con tostadas, café y jugo de naranja (el desayuno de bistec y huevos pronto se convertiría en una tradición para los astronautas la mañana de un lanzamiento). Entró en la nave espacial a las 5:15 am. ET, poco más de dos horas antes de la hora de lanzamiento planificada a las 7:20. A las 7:05 am, el lanzamiento se retrasó durante una hora para dejar que se despejara la capa de nubes -una buena visibilidad sería esencial para las fotografías de la Tierra- y arreglar una unidad de suministro de energía; poco después de que se reiniciara el conteo, se pidió otra pausa para reiniciar una computadora en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard . El conteo finalmente se reanudó, después de poco más de dos horas y media de pausas no planificadas, y continuó sin más fallas. [18] Todos los retrasos resultaron en que Shepard se tumbara boca arriba en la cápsula durante casi tres horas, momento en el que se quejó a la tripulación del fortín de que tenía una necesidad imperiosa de orinar (debido a que la misión duraría menos de 20 minutos, a nadie se le había ocurrido equipar al Mercury con un dispositivo de recolección de orina). La tripulación le dijo que eso era imposible, ya que tendrían que volver a montar la Sala Blanca y perder una cantidad considerable de tiempo quitando la escotilla del Mercury, que estaba muy bien cerrada. Shepard, furioso, anunció entonces que si no podía salir para ir al baño, simplemente orinaría en su traje. Cuando la tripulación del fortín protestó porque eso provocaría un cortocircuito en los electrodos médicos de su cuerpo, les dijo que simplemente apagaran la energía. Obedecieron y Shepard vació su vejiga. Debido a la posición en la que estaba sentado, la orina se acumuló un poco debajo de su espalda y, con el oxígeno fluyendo a través del traje espacial, pronto se secó y la cuenta regresiva se reanudó. [19]
El Mercury-Redstone 3 finalmente despegó a las 9:34 am ET, seguido por aproximadamente 45 millones de televidentes en los Estados Unidos. [20] Shepard fue sometido a una aceleración máxima de 6,3 g justo antes de que el motor Redstone se apagara, dos minutos y 22 segundos después del lanzamiento. La velocidad fijada en el espacio del Freedom 7 era de 5.134 millas por hora (8.262 km/h), cerca del valor planeado. Al apagarse el propulsor, la torre de escape fue arrojada por la borda. Diez segundos después se produjo la separación de la cápsula: la cápsula detonó los pernos explosivos en el anillo de sujeción Marman que la unía al propulsor y disparó sus cohetes posígrados para ganar distancia. Después de la separación de la cápsula, el sistema de control de actitud automatizado (el Sistema de Control Automático de Estabilización, o ASCS) amortiguó cualquier movimiento de voltereta residual y luego guiñó el Freedom 7 alrededor de 180 grados, para que los retrocohetes estuvieran orientados hacia adelante listos para disparar. [21]
Shepard comenzó entonces a probar el control manual de la orientación de la nave espacial. Por motivos de redundancia, el sistema de control de actitud manual de la nave espacial Mercury utilizaba un conjunto diferente de chorros de control que el sistema automático y tenía su propio suministro de combustible; cuando se activaba el sistema, al mover la palanca de control de tres ejes se abrían proporcionalmente las válvulas de los chorros manuales. El sistema podía activarse selectivamente en cada eje, y el ASCS controlaba automáticamente los ejes no activados. Shepard asumió gradualmente el control manual, un eje a la vez, dejando los ejes restantes al ASCS. Primero tomó el control manual del cabeceo, reorientando la nave espacial desde su "actitud orbital" de 14 grados de cabeceo con el morro hacia abajo a la actitud de retrodisparo de 34 grados de cabeceo con el morro hacia abajo, y luego volviendo a la actitud orbital. Luego tomó el control manual de la guiñada junto con el cabeceo, guiñando la nave espacial hacia la izquierda y luego hacia la derecha para volver a alinearla. Finalmente, asumió también el control del alabeo, probándolo y luego restaurando el alabeo de la nave espacial a la normalidad. Una vez que Shepard tomó el control de los tres ejes, descubrió que la respuesta manual de la nave espacial era aproximadamente la misma que la del simulador Mercury; sin embargo, no podía escuchar los chorros disparando, como podía hacerlo en tierra, debido a los niveles de ruido de fondo. [22] [23] [24]
La siguiente tarea de Shepard fue hacer observaciones del suelo desde el periscopio de la nave espacial, que se extendía a través del "fondo" del casco bajo sus pies. La nave de Shepard, una versión anterior de la cápsula Mercury, también tenía dos pequeñas ventanas de observación redondas, una a cada lado, pero el periscopio era su principal medio de observación. El periscopio podía ajustarse tanto para una vista de ángulo amplio de bajo aumento como para una vista de ángulo estrecho de alto aumento, y se podían insertar diferentes filtros ópticos girando una perilla. Durante su larga espera en la plataforma de lanzamiento, Shepard había insertado un filtro gris medio en el periscopio para reducir el resplandor del sol, pero no había tenido tiempo de quitarlo antes del lanzamiento. Descubrió que cuando intentaba alcanzar la perilla del filtro para cambiarlo, la muñeca de su traje espacial golpeaba la manija junto a su mano izquierda que activaba manualmente el sistema de escape del lanzamiento. A pesar de que la torre de escape había desaparecido hacía tiempo, Shepard renunció a intentar cambiar el filtro por precaución, dejándolo puesto durante el resto del vuelo. Aunque el filtro gris desvanecía los colores, Shepard aún podía distinguir fácilmente las grandes masas de tierra de las nubes. Informó que identificó características importantes como la costa este de Florida, el lago Okeechobee y la isla Andros , la isla más grande de las Bahamas, pero la cobertura de nubes le dificultó distinguir otras islas bahameñas. [25] [26]
Con la nave espacial todavía bajo control manual, pero ahora usando el periscopio en lugar de los instrumentos del panel para su referencia de actitud, Shepard había mantenido su actitud de balanceo y guiñada, pero inadvertidamente había dejado que la nave espacial se desviara en cabeceo. Cuando la nave espacial se acercaba al punto más alto de su arco suborbital, se encendió la luz de "iniciar secuencia de retro" alertando a Shepard de que los tres retrocohetes estaban a punto de dispararse. Lo harían en secuencia con cinco segundos de diferencia, ardiendo durante diez segundos cada uno. Shepard comenzó a ajustar su morro de cabeceo hacia abajo hacia la actitud de retrodisparo adecuada de -34 grados, pero solo llegó a una actitud de órbita (-14 grados) antes de que se disparara el primer retrocohete. Luego redujo su cabeceo aún más a unos -25 grados a tiempo para el segundo y tercer retrocohetes. Esta discrepancia de cabeceo no era crítica para este vuelo, porque la trayectoria suborbital de Shepard conduciría a la reentrada de todos modos, y la diferencia de cabeceo no afectaría mucho la ubicación de aterrizaje de Shepard; Shepard sólo estaba probando la habilidad del piloto para controlar manualmente la actitud de la nave espacial durante el retroencendido. En su informe inicial posterior al vuelo, Shepard informó que de alguna manera debió haberse confundido acerca de su actitud de cabeceo, pero resultó que fue víctima de un malentendido. El indicador de cabeceo de esta nave espacial en particular se había configurado originalmente de modo que su posición de referencia para la actitud de retroencendido, que era la posición de las "nueve en punto" en el indicador, estuviera en -43 grados de cabeceo, en lugar de los -34 grados que se decidieron más tarde para el retroencendido. Shepard había asumido que todavía estaba configurado de esa manera y ajustó deliberadamente su cabeceo alto para compensar. Pero, de hecho, el indicador había cambiado, y la posición de referencia de las "nueve en punto" se actualizó a los -34 grados correctos. De alguna manera, Shepard no había sido informado, por lo que su compensación hizo que su cabeceo fuera demasiado alto. [27]
Poco después del retroencendido, Shepard cambió al modo de control "fly-by-wire", donde los movimientos del piloto de la palanca de control de tres ejes activaban eléctricamente los chorros de control del sistema automático para disparar hacia la posición deseada, en lugar de abrir proporcionalmente los chorros de control del sistema manual. Poco después, el paquete de retrocohetes se descartó automáticamente. Este paquete estaba sujeto sobre el escudo térmico con correas y, por lo tanto, normalmente se soltaba antes del reingreso. Shepard escuchó el ruido del descarte y vio que una de las correas pasaba volando por una ventana, pero la luz de confirmación no se encendió. Sin embargo, su compañero astronauta de Mercury, Deke Slayton , que actuaba como comunicador de la cápsula ("CAPCOM") en el Centro de Control de Mercury , confirmó a Shepard que el paquete se había descarrilado, por lo que Shepard activó la anulación manual del sistema de descarte para activar la luz. [28] [29] [30] Más tarde se determinó que la luz de retrolanzamiento no se había activado debido a un problema con los "detonadores" pirotécnicos activados eléctricamente que se disparaban para liberar el paquete de retrocohetes. Estos detonadores, cuando se activaban, podían extraer una corriente excesiva del sistema eléctrico, lo que hacía que el voltaje cayera hasta el punto de que el temporizador que se suponía que activaba la luz de retrolanzamiento se reiniciara. Los detonadores se modificaron para evitar este problema en misiones futuras. [31]
Shepard informó que el control por cable se sintió suave y dio la sensación de estar en pleno control de la nave, [32] antes de dejar que los sistemas automáticos tomaran el control brevemente para reorientar la cápsula para el reingreso. Luego mantuvo el control hasta que las fuerzas g alcanzaron un máximo de 11,6 g durante el reingreso; sostuvo la cápsula hasta que se estabilizó y luego cedió el control al sistema automatizado. El descenso fue más rápido de lo previsto, pero los paracaídas se desplegaron como estaba previsto, un paracaídas de frenado a 21.000 pies (6,4 km) y un paracaídas principal a 10.000 pies (3,0 km). [25] [33]
El amerizaje se produjo con un impacto comparable al aterrizaje de un avión a reacción en un portaaviones . El Freedom 7 se inclinó sobre su lado derecho unos 60 grados desde una posición vertical, pero no mostró signos de fuga; se enderezó suavemente después de un minuto, y Shepard pudo informar al avión que volaba en círculos que había aterrizado de manera segura y estaba listo para ser recuperado. Un helicóptero de recuperación llegó después de unos minutos, y después de un breve problema con la antena de la nave espacial, la cápsula fue levantada parcialmente fuera del agua para permitir que Shepard saliera por la escotilla principal. Salió por la puerta y se metió en un polipasto de eslinga, y fue subido al helicóptero, que llevó tanto al astronauta como a su nave espacial a un portaaviones que lo esperaba, el USS Lake Champlain . Todo el proceso de recuperación había tomado solo once minutos, desde el amerizaje hasta la llegada a bordo. [34]
El vuelo duró 15 minutos, 22 segundos y la nave espacial recorrió 302 millas (486 km) desde su punto de lanzamiento, ascendiendo a 116,5 millas (187,5 km). Freedom 7 aterrizó en estas coordenadas: 27°14′N 75°53′O / 27.23, -75.88 . Alcanzó una velocidad de 5180 mph (8340 km/h). [35] Además de eso, la misión de vuelo espacial contó con el primer control manual del piloto de la nave espacial. [36]
Después del vuelo, los ingenieros examinaron la nave espacial y descubrieron que estaba en excelentes condiciones, tanto que decidieron que podría haber sido utilizada nuevamente de manera segura en otro lanzamiento. Freedom 7 , donada al Instituto Smithsonian por la NASA , estuvo expuesta anteriormente en la Academia Naval de los EE. UU. en Annapolis, Maryland, hasta 2012. En 2012, estuvo en exhibición en la Biblioteca John F. Kennedy en Boston, Massachusetts. A partir del 5 de mayo de 2021, el 60 aniversario del primer estadounidense en el espacio, la nave espacial Mercury-Redstone (MR-3) Freedom 7 estuvo en exhibición y exhibida en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Smithsonian, ubicado en Chantilly, Virginia. Actualmente se encuentra en exhibición en el Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian, ubicado en Washington, DC.
En junio de 1961, Laurie Records publicó un sencillo de 45 rpm con William Allen y orquesta titulado "Space Flight Freedom 7". Consistía en recreaciones de las comunicaciones de la torre con los astronautas habladas sobre un acompañamiento instrumental.
La misión Mercury-Redstone 3 fue dramatizada en el libro de Tom Wolfe de 1979, The Right Stuff , la película de Philip Kaufman de 1983 , The Right Stuff, basada en el libro ( Scott Glenn interpreta a Shepard), la miniserie de HBO de 1998, From the Earth to the Moon, episodio " Can We Do This? " (protagonizada por Ted Levine como Shepard) y la película de 2016, Hidden Figures (Dane Davenport interpreta a Shepard). En la miniserie de 2020, The Right Stuff , Jake McDorman interpreta a Shepard.
En el videojuego de 2008 Fallout 3 , el jugador puede visitar el Museo de Tecnología en las ruinas de Washington DC, dos siglos después de una guerra nuclear. El juego se desarrolla en una línea de tiempo alternativa que se aleja de la realidad después de la Segunda Guerra Mundial . En el museo hay una exhibición sobre una versión ligeramente diferente de Mercury-Redstone 3/ Freedom 7 llamada Defiance 7 que se lanzó el 5 de mayo de 1961 (el día en que se lanzó Freedom 7 ) y fue pilotada por el astronauta ficticio Carl Bell. La exhibición afirma que Bell fue el primer humano en el espacio en esta línea de tiempo y no sobrevivió al vuelo espacial, habiendo muerto en un aterrizaje forzoso. Su esqueleto y traje espacial fueron donados al museo y están en exhibición allí. [37]
Eventos de vuelo de la misión Mercury-Redstone 3 [38] : 8
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