Mercury-Atlas 1 (MA-1) fue el primer intento de lanzamiento de una cápsula Mercury y se produjo el 29 de julio de 1960 en Cabo Cañaveral , Florida. La nave espacial no estaba tripulada y no llevaba ningún sistema de escape de lanzamiento . El cohete Atlas sufrió una falla estructural 58 segundos después del lanzamiento a una altitud de aproximadamente 30.000 pies (9,1 km) y 11.000 pies (3,4 km) de alcance. Todas las señales de telemetría del propulsor cesaron repentinamente cuando el vehículo pasaba por Max Q. Debido a que el día estaba lluvioso y nublado, el propulsor estuvo fuera de la vista desde los 26 segundos después del lanzamiento, y fue imposible ver lo que sucedió.
La misión consistía en realizar un vuelo de prueba suborbital y el reingreso de la nave espacial. La cápsula llevaba cohetes de separación activos, pero retrocohetes de prueba. Varios otros sistemas no estaban instalados, incluido el sistema de presurización de la cabina y el sofá para astronautas. Varios ingenieros de Mercury habían expresado su objeción al lanzamiento porque el clima impediría la observación del vuelo. Algunos testigos afirmaron haber escuchado una explosión, pero esto no pudo verificarse. La cápsula continuó transmitiendo hasta que impactó en el océano, aproximadamente a 6 millas (9,7 km) de distancia. El rescate trajo la cápsula, los motores de refuerzo Atlas y la válvula de ventilación LOX a la superficie desde el fondo del océano. Los motores no mostraron signos de daño, excepto cierta deformación por el impacto con el océano, pero la válvula de ventilación y un segmento de tubería aún unido tenían grietas de fatiga notables.
La telemetría indicó que el Atlas funcionó normalmente hasta T+58 segundos y no hubo señales de ningún problema hasta ese momento, cuando se detectó una perturbación axial severa. Aproximadamente un segundo después, la diferencia de presión entre los tanques RP-1 y LOX cayó a cero, seguido de la pérdida de empuje del motor y la telemetría y la aparición de múltiples objetos en el radar. Los datos de la cápsula indicaron movimientos violentos después de la pérdida de la telemetría del propulsor, pero el Mercury continuó funcionando normalmente hasta el impacto con el océano alrededor de 220 segundos después del lanzamiento. El sistema de aborto automático parecía haber funcionado correctamente y emitió un comando de apagado a los motores del Atlas en el momento en que detectó una situación anormal. El sistema de paracaídas no se desplegó porque el aborto se había producido demasiado pronto en el lanzamiento. [1] [2] A diferencia de los misiles Atlas D de R&D, el Atlas 50D no llevaba un gran complemento de sondas de telemetría; solo se tomaron 50 mediciones en este vuelo. El Atlas parecía estar en una trayectoria de vuelo estable cuando se perdió la telemetría en T+60 segundos, pero los últimos 1,2 segundos de datos de telemetría fueron cuestionables debido a circuitos abiertos en el propulsor después de la perturbación. Los datos del giroscopio de la cápsula sugirieron que la chimenea se había inclinado hasta 10°. Se habían producido dos perturbaciones separadas. La primera, en T+58,5 segundos, había causado la pérdida instantánea de las mediciones de telemetría en la parte delantera del propulsor. La segunda perturbación se produjo en T+59,4 segundos, después del corte del motor generado por el Sistema de detección e implementación de abortos (ASIS). El sistema de propulsión no parecía verse afectado por el evento inicial.
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La sospecha inicial fue que el carenado de fibra de vidrio colocado en la parte superior de la cápsula para colocarse en lugar del LES ausente se había soltado y perforado el tanque LOX del Atlas. Owen Maynard de la NASA , que estaba involucrado en la ingeniería de sistemas de Mercury, dirigió la recuperación de la cápsula MA-1 del fondo del mar (en la que realizó una inmersión libre de 30 pies (9,1 m) para encontrar un componente faltante en particular de la cápsula). Afirmó en una entrevista de historia oral [3] que sus cálculos posteriores al vuelo mostraron que la piel del vehículo de lanzamiento justo debajo de la nave espacial se habría doblado debido a la combinación de arrastre, aceleración y cargas de flexión que excedían la tensión de tracción resistente en la piel proporcionada por la presión interna. Maynard recordó que "el problema de acoplar la cápsula Mercury al Atlas estaba lejos de resolverse adecuadamente en el momento de la MA-1". Basándose en ese hallazgo, la NASA especificó que los futuros vehículos de lanzamiento Mercury-Atlas añadieran duplicadores a la estructura de la piel en esa zona, y que las futuras trayectorias de lanzamiento se hicieran más suaves para reducir la velocidad del ángulo de cabeceo, con el fin de reducir la tensión de flexión en el vehículo de lanzamiento. De hecho, el Atlas 50D ya tenía una piel ligeramente más gruesa que el cohete de Big Joe (Atlas 10D), pero sólo en el tanque RP-1, mientras que el tanque LOX todavía tenía la piel estándar de calibre fino de los misiles balísticos intercontinentales Atlas. Este modo de fallo no se repitió en los lanzamientos posteriores. También hubo sospechas de que la falta de un sistema de escape de lanzamiento había afectado negativamente al perfil aerodinámico del cohete. Los ingenieros de Convair habían argumentado que incluir el LES era necesario tanto desde un punto de vista aerodinámico como para fines de recopilación de datos, pero los funcionarios del programa Mercury finalmente fallaron en contra.
La cápsula alcanzó un apogeo de 13 kilómetros (8,1 millas) y voló 9,6 kilómetros (6,0 millas) hacia el espacio. El vuelo duró 3 minutos y 18 segundos. Peso de la cápsula: 1.154 kilogramos (2.544 libras). Números de serie: Atlas 50-D, nave espacial Mercury n.º 4.
Piezas de la nave espacial Mercury #4, utilizada en la misión Mercury-Atlas 1, se exhiben actualmente en la Cosmosphere en Hutchinson, Kansas . [4] La escotilla se encuentra en el Museo Espacial Americano en Titusville, Florida.
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