Mercury-program

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A Mercury-program logója

A Mercury-program az Egyesült Államok első, emberek részvételével végrehajtott űrprogramja volt. A programot 1959 és 1963 között[1] végezte el a NASA, amely idő alatt húsz automata üzemmódban, emberek nélkül, vagy állatokkal végzett tesztrepülésre és hat, űrhajósokat a világűrbe juttató repülésre került sor. A program fő célja az volt, hogy az USA a világon először embert juttasson a világűrbe, ezzel az űrversenyben a maga javára fordítsa az állást a Szovjetunióval szemben[2]. A célok később átalakultak, amikor a szovjetek elhódították az elsőséget a Vosztok-programmal és John F. Kennedy elnök bejelentette az Apollo-programot, ettől kezdve a Mercury-program a minél szélesebb körű űrbéli tapasztalatszerzést szolgálta.

A program 1958. októberében kezdődött , az első informális bejelentés a munkálatok megkezdésére (még csak a NASA berkein belül) 1958. október 7-én történt[3] T. Keith Glennan, az újonnan alakult űrhivatal igazgatója részéről, majd a hivatalos, az amerikai nyilvánosság előtti bejelentésre 1958. december 17-én került sor.[2]
A belső bejelentés után azonnal elkezdődött az eszközökkel, az infrastruktúrával és a leendő űrhajósokkal kapcsolatos követelményrendszer összeállítása, majd a program beszállítónak toborzása is megtörtént (az amerikai modellben az eszközök tervezését és gyártását magánvállalatok végezték szerződéses alapon). Kijelölték a tesztrepülések menetrendjét is. Eszerint a programban két fő repüléstípust kívántak megvalósítani: szuborbitális és orbitális repüléseket. A két űrrepüléstípushoz kiválasztották a hardvereket is. Mindkét repülési profilhoz az újonnan fejlesztendő, a gyártásra kiválasztott McDonnell Repülőgépgyár által előállított Mercury típusú űrhajót rendelték, a szuborbitális repülésekhez a Redstone rakétát, az orbitális űrutazásokhoz az Atlas rakétát választották.

A program fő célját nem sikerült teljesíteni, mivel a világ első űrhajósa Jurij Gagarin lett, a Vosztok–1 fedélzetén 1961. április 12-én – így nem a NASA juttatta az első embert az űrbe –, ezért az 1961. május 5-én a Mercury-Redstone 3-mal felbocsátott Alan Shepard nem az első ember, csupán az első amerikai lett, aki az űrben járt. Később John Glenn repülésével, a Mercury-Atlas 6-tal sikerült az első orbitális repülést (a közvélemény szemében az első „igazi űrrepülésnek” számító küldetést) teljesíteni 1962. február 20-án. A programban még további három repülésre került sor, amelyek sora Gordon Cooper Mercury-Atlas 9 1963. május 15-i repülésével zárult.
A Mercury-program már az első emberes repülést követően átalakult a holdraszállást előkészítő, űrtapasztalatokat gyűjtő programmá, amely elvégezvén a rá rótt feladatokat, a Gemini-programban folytatódott.

Az első – embert szállító – Mercury űrhajó startja 1961-ben

Előzmények[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Űrverseny és hidegháború[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A második világháborút követően a korábbi szövetséges nagyhatalmak és a köréjük tömörülő országok két politikai tömbben egyesültek és kialakult egy politikai, katonai szembenállás. Ezt a szembenállást azonban – részben a háború pusztításának emléke, részben az atomfegyverek fenyegetése miatt – nem lehetett közvetlen katonai úton rendezni, ezért a háttérben folyó fegyverkezés és az azon alapuló elrettentés, illetve kisebb horderejű helyi háborúkba való beavatkozás mellett mindkét oldal minden lehetőséget megragadott, hogy az országa, vagy a politikai tömb élen járását, felsőbbrendűségét hangsúlyozza. Ilyen területek voltak a sport- és tudományos teljesítmények is. Amikor a technikai tudományok eljutottak arra a fejlesztési szintre, amikor a világűr elérése már nem csak fikció (esetleg tudományos fantasztikum) volt, az Egyesült Államok és a Szovjetunió bejelentették, hogy elsőként próbálják meg a világűr elérését. Ezzel a lépéssel az űrkutatás már születése előtt a hidegháború részévé, annak eszközévé vált.[4]
Dwight D. Eisenhower amerikai elnök 1955. július 29-én szóvivőjén keresztül bejelentette,[5] hogy országa a Nemzetközi Geofizikai Év keretében műholdat bocsát fel. A Szovjetunióban erre válaszul 1955. augusztus 8-án az SZKP Központi Bizottságának elnöksége titkos határozatot hozott,[6] hogy ők is műholdfejlesztésbe kezdenek. Ezzel kezdetét vette az űrverseny.

„Szputnyik-krízis”[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Dwight Eisenhower elnök, a Mercury-program elindítója

A Nemzetközi Geofizikai Év 1957. július 1. – 1958. december 31. között zajlott le és az Egyesült Államok a Vanguard-programmal készült teljesíteni az elnöki bejelentésben foglaltakat, felbocsátani a világ első műholdját. A Szovjetunió azonban váratlanul, minden előzetes hivatalos bejelentés nélkül 1957. október 4-én felbocsátotta a Szputnyik–1-et, a világ első űreszközét, megelőzve az amerikai kísérleteket. Az USA-ban ezt szinte háborús hadüzenetként értelmezték (a szovjetek érdemi üzenete a műhold Föld körüli pályára állításával az volt: ha körbe tudunk juttatni a Földön egy tárgyat, akkor a Föld bármely pontját elérhetjük, bármely pontját képesek vagyunk bombázni).[7]
Az amerikai közvélemény a Pearl Harbour-i támadáshoz hasonlatos vereségként élte meg a szovjet műhold repülését és a sajtó azonnali visszavágást követelt a kormányzattól. Tetézte az amerikai kormány gondjait, hogy a világ első műholdjának szánt Vanguard szonda startja egy nyilvános tévéadás alatt látványos kudarccal végződött (a startasztalon felrobbant a rakéta). Eisenhower elnök (aki korábban nem tanúsított érdeklődést az űrkutatás iránt, sem mint tudományos teljesítmény, sem mint politikai propagandaeszköz), a kudarc nyomán a nemzeti prioritások közé emelte a világűr elérését.[8]

A NASA megalakulása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az újonnan alakult űrügynökség logoja

Dwight Eisenhower elnök 1958. október 1-jén rendelettel létrehozta a Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatalt azzal a céllal, hogy a korábban széttagoltan, egymással esetenként párhuzamosan folyó űrfejlesztéseket koncentrálja és az USA minél hamarabb választ tudjon adni a szovjet győzelmekre. A NASA elé kitűzött cél a megalapítása pillanatától a Szovjetunió megelőzése volt, annak űreszközeitől korszerűbb eszközök elsőkénti felbocsátásával, valamint szintén megelőzve a riválist, egy ember űrbe juttatásával. Korábban az USA-ban működött egy aeronautikai fejlesztésekkel – köztük nagysebességű repüléssel és rakétatechnikával, sőt 1957 novemberétől űrrepülések kutatásával – foglalkozó kormányügynökség, a NACA, amely a NASA gerincét adta annak alapításakor, de az új szervezetbe vonták be a hadseregnél, a haditengerészetnél, vagy éppen az egyetemi műhelyekben folyó kísérletek addig elért kutatási eredményeit, anyagi és emberállományát, valamint költségvetési forrásait. A NACA űrrepülési szekciója a Special Commity of Space Technology[9] nevű – munkanevén az elnökéről Stever Commitee-nek is hívott – bizottság volt, olyan nevekkel soraiban, mint Wernher von Braun, a későbbi holdrakéta konstuktőre, vagy Robert Gilruth, a későbbi NASA emberes űrrepülési szekciójának igazgatója, vagy Abe Silverstein, a hidrogén-oxigén hajtás megalkotója. Ezt a szakembercsoportot tekintjük az új ügynökség űrszekciója magjának. Azért volt szükség új szervezetre, mivel a világűr eléréséhez szükséges technika szigorúan titkos katonai technika volt, ezt nyiltan nem lehetett a közvélemény elé tárni, ezért szükség volt egy civil állami szervezetre, ami be tudta mutatni a katonai képességet anélkül, hogy annak katonai jellegére fény vetült volna[10]. Az űrügynökség megalakulása az előzményeket jelentő NACA és egyéb katonai programok miatt mégis tekinthető inkább egy folyamatnak, mintsem egy új kezdetnek, hisz a National Aeronautical and Space Act (Nemzeti Repülési és Űrhajózási törvény) 1958. júliusi hatálybalépése és az 1958. október 1.-i hivatalos működés-indítás között már lejátszódott a fő feladatkijelölés és emberi és anyagi erőforrások hozzárendelése.[11]

A NASA megalakulásának idejére az Explorer–1-gyel (és kicsit később a Vanguard–1-gyel) sikerült választ adni a Szputnyik–1 és Szputnyik–2 támasztotta kihívásra, a következő logikus lépés egy ember űrbe juttatása volt. Ennek elvi alapjain a NACA-n és más katonai szervezeteken belül már folytak munkák, a szakemberek és munkaanyagok, pénzügyi erőforrások összevonásával, egy mederbe terelésével ezek a különálló munkaanyagok rendkívül hamar kovácsolódtak egyetlen elképzeléssé.

Az új űrügynökségbe összevont projektek egyik legjelentősebbike volt a légierő „Man in Space Soonest” projektje, amely egy ember űrbe juttatását célozta, de a NASA-ba történő beolvasztásáig a legtöbb területen (pl. a lehetséges űrhajó koncepciója, vagy a lehetséges repülési profilok vonatkozásában) csak a hipotézisekig jutottak el a légierő és a közreműködő NACA mérnökei. [12]. A legtovább az űrhajóssal szemben támasztott követelmények körvonalazásában jutottak el a szakemberek, olyannyira, hogy ki is választottak nyolc jelöltet az eljövendő repülésekre:

A Special Commitee on Space Technology
  • Neil Armstrong, a NACA civil berepülőpilótája
  • Joseph Walker, a NACA civil berepülőpilótája
  • John McKay, a NACA berepülőpilótája
  • Wiliam Bridgeman, a Douglas Aircraft repülőgépgyár berepülőpilótája
  • Scott Crossfield, a North American Aviation berepülőpilótája
  • Alvin White, a North American Aviation berepülőpilótája
  • Iven Kincheloe, az USAF berepülőpilótája
  • Robert Rushworth, az USAF berepülőpilótája
  • Robert White, az USAF berepülőpilótája[13]

Később ezen jelöltek kiválasztását törölték és új szempont- és kiválasztási rendszer szerint új űrhajósjelölteket toboroztak, ám a Man in Space Soonest iniciatívája jó alapot szolgáltatott a Mercury programban. (Érdekesség, hogy a kiválasztott nyolc jelöltből végül mindössze ketten jutottak el a világűrbe: Neil Armstrong a Gemini–8 és az Apollo–11 parancsnokaként, Joseph Walker pedig az X–15 program szuborbitális repülései során).

Bár úgy tűnhet, hogy a legtöbb űrrel kapcsolatos kezdeményezés (mint a Man-in-space-soonest, az ARPA ügynökség programjai, vagy az X-15) a NACA-n kívülről származott, ez köszönhető inkább annak, hogy a hadsereg és a kapcsolódó szervezetei magukban hordozták a költségvetési és projektszervezetet, ezért a programjaik dokumentáltak voltak, névvel rendelkeztek, stb. Ezzel együtt a NACA berkein belül is komoly erőfeszítések voltak, a Langley űrközpontban folytak kutatások az extrém magasságot elérő, szárny nélküli eszközökkel (űrhajókkal) kapcsolatban, ám ezek legtöbbje alapkutatás volt és nem egy konkrét űrrepülés végrehajtását célozta, sokkal inkább a technikai lehetőségek alapjainak letételét. Később tehát ezen a tudásbázison a Langley lett az emberes űrrepülés konkrét megvalósításának kiindulópontja.

Tervezés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Alapkoncepció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Mercury–program indulása – ahogy magának a NASA-nak az elindítása – nem volt projekt jellegű, hanem egy meglévő folyamatot vittek tovább az új szervezetben, majd vált egyedi programmá, kapott nevet és szervezetet. A program magja 1958 augusztusából származik, amikor Hugh Dryden NACA igazgató és Robert Gilruth a Langley Repülési Kutatólabor (a későbbi Langley Űrközpont) helyettes vezetője tájékoztatta a Kongresszust egy emberrel a fedélzetén az űrbe juttatandó űrkapszula tervéről, melyhez 30 millió dollár támogatást is kértek. Szeptember folyamán ehhez a tervhez kapcsolódott egy másik védelmi kormányügynökség, az ARPA további fejlesztési kapacitással hozzájárulva a tervhez. Ebben az együttműködésben fektették le a program alapvetéseit:[11]

  • I. Célok
A lehető legkorábbi időpontban végrehajtani egy orbitális repülést egy embert a fedélzetén szállító műholddal, és egyben felmérni az ember képességeit ebben a környezetben
  • II. Repülés
A fenti cél teljesítése az elérhető legmegbízhatóbb hordozóeszköz révén.Közel kör alakú röppályát felállítani olyan magasságban, ami elég magasan van a műhold repülési idejének 24 órás fenntartásához; ugyanakkor az orbitális keringések száma tetszőleges lehet. A Föld körüli pályáról való visszatéréshez egy fékezőrakétás szerkezet indításával történik. Egy ejtőernyőrendszer nyílik ki, amint az űrjármű a légkör fékező hatására lelassul, hogy aztán az űrhajó mentése a szárazföldön, vagy a vizen lehetővé váljon.
  • III. Konfiguráció
Az űrjármű egy nagy aerodinamikai fékeződésre tervezett ballisztikus kapszula lesz. Lehetőleg statikailag stabilnak kell maradnia az űrjárműnek a légkörön át vezető út során előforduló Mach-számok melletti sebességeken. Strukturálisan a kapszulának ki kell bírnia a lassulás, a hőterhelés és a légerők bármiféle kombinációját, ami egy sikeres, vagy megszakított repülés fel- és leszállásakor kialakulhat.

Maga a projektindítás is inkább spontán, mintsem tervezett, projektszerű volt: Keith Glennan, a NASA újonnan kinevezett vezetője 1958. október 7-én egy meeting alkalmával néhány mérnök kollégája felvetésére engedélyezte az emberes repülés tervezését.[3] A legtöbb tevékenység úgy indult el, hogy a vezetés a korábban informálisan beindult folyamatokat formálissá, hivatalossá tette és egyetlen mederbe terelte. Nem sokkal később, 1958. november 5-én megalakult immár a NASA-n belül a Space Task Group, amely immár szervezetszerűen (feladatát tekintve a részletes követelményrendszer megalkotásával) vitte tovább az elképzelést.[14]

Részlettervek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A tervezés első lépése a „hol repüljünk?” kérdésének megválaszolása, a világűr azon térrészének meghatározása volt, ahol az alapkövetelményekben megfogalmazott 24 óráig stabilan fenntartható Föld körüli pályán történő repülés megvalósítható volt. Az alsó elméleti határ (100 kilométer magasság) már az első műholdak indítása előtt kiderült Kármán Tódor számításaiból, azonban ez nem felet meg egy 24 órás repülés követelményeinek, a légkör fékező hatása itt még túl nagy volt, ám az 1958 végére feljuttatott féltucatnyi műhold adatainak kiértékeléséből konkrét kísérleti adatokkal is rendelkezett a NASA a pálya meghatározásához. A Space Task Group arra a következtetésre jutott, hogy egy átlagosan 160 kilométer (100 mérföld) magasságú pálya már megfelelő lenne (amelynek földközel- és földtávolpontja is +/- 40 kilométeren (25 mérföldön) belül lenne. A számításokban ekkor egy 1 tonna tömegű űrkabinnal kalkuláltak, és tették ezt azért mert az alapvetésekben körvonalazott „a cél teljesítésére elérhető legmegbízhatóbb hordozóeszköz”, az Atlas interkontinentális ballisztikus rakéta nagyjából ezeket a repülési paramétereket volt még éppen képes elérni.[15]

Az alapkövetelményekben megfogalmazott, hordozóeszközre és űrhajóra vontakozó kitételek („az elérhető legmegbízhatóbb hordozóeszköz”, valamint a „nagy aerodinamikai fékeződésre tervezett ballisztikus kapszula”) vonatkozásában Max Faget kész, ún. „bare Atlas (lecsupaszított Atlas)” koncepcióját fogadták el. Faget már 1946-tól foglalkozott a NACA-n belül rakétahajtással kapcsolatos kérdésekkel és bekapcsolódott az X–15 rakétarepülőgép fejlesztésébe. Az X–15 kísérletek később az X–20 Dyna-Soar (egy kezdeti űrrepülőgép koncepció) projektben folytatódtak, Faget részvételével.[16] A tervező 1957 novemberében ismertette elképzelését egy lehetséges emberes űrrepülésre amelyben létező katonai ballisztikus rakétákat képzelt el, mint a meghajtást biztosító eszköz, a Föld körüli pályáról való visszatéréshez szilárd hajtóanyagú fékezőrakétákat ajánlott és az űrhajót szárnyak nélküli, a ballisztikus repüléshez megfelelő alakú kapszulaként vázolta fel.[17] Egy 1958 januárjában tartott közös NACA – Air Force mérnöki megbeszélésen már Faget elképzelését vitték tovább. Ezen a megbeszélésen nyilvánvaló tényként kezelték, hogy a világűr eléréséhez rakétahajtás szükséges és lévén az X–20 katonai program, adódott a friss fejlesztésnek számító ICBM-ek választása. A lehetséges rakéták közül az Atlas ICBM volt a legnagyobb kapacitású, ám mivel még ezt is gyengének találták a mérnökök, egy kiegészítő felső fokozattal szerelt és természetesen a robbanófejtől és annak hordozóadapterétől megfosztott, „lecsupaszított” rakétát fogadtak el konszenzusként a feladatra alkalmasnak.[18](Mintegy mellékvágányként a McDonnell repülőgépgyárban 1957 végén elinduló McDonnell Project 7969-ben – egy, a gyár saját kockázatára elindított űrhajófejlesztési projektben – Faget tanácsadói közreműködésével egy lehetséges, a koncepcióba passzoló űrkabin fejlesztései is elkezdődtek.[19]).
A Space Task Group kapva kapott a kidolgozottságában már előrehaladott (több szakmai vitán is megvalósításra javasolt) elképzelésen és 1958 novemberének elején a Faget-féle „lecsupaszított Atlas” tervet hivatalosan is elfogadottnak tekintették. 1958. november 7-re egy beszerzési tájékoztatót hívtak össze a reménybeli gyártók számára.[15]

Az alapkövetelményekben ugyan nem szerepelt, de a Space Task Group feladata volt az űrhajó utasával szemben támasztott követelményrendszer megfogalmazása is. Ehhez először – néhány repülőorvos bevonásával – a munkacsoport egy konferenciát tervezett összehívni ipari és katonai vezetők számára, amelynek célja egy 150 fős űrhajósjelölti csoport meghatározása volt (a vezetők személyi javaslatai alapján). A szelekció módszerét és szempontrendszerét is ekkor dolgozták ki a javaslattevők számára. Eszerint először egy 150 fős nagyobb csoportra kértek volna javaslatot, amit repülőorvosi szempontok figyelembevételével először 36 fősre szűkítettek volna, majd egy 9 hónapos tréningre ebből a 36-ból 12 jelölt került volna kiválasztásra, akiből a 6 legjobb válhatott volna űrhajósjelöltté. A kiválasztottak közé pedig 25-40 év közötti, pilótagyakorlatot szerzett, 180 centiméter alatti férfiakat vártak, akik kitűnő fizikai kondícióban voltak, felsőfokú képzettséggel rendelkeztek valamilyen természettudományos tárgyból. További feltétel volt, hogy a jelölt hajlandó legyen a kockázatvállalásra, ami a kísérleti repülésekkel jár, elviselje a nehéz fizikai körülményeket és képes legyen gyorsan és helyesen dönteni nagy stressz alatt, vagy vészhelyzetben. Az ezt specifikáló kiírás tervezete 1958. december 22-én készült el, ám nem kapott zöld utat és a karácsonyi ünnepek után, 1958. december 28-án Eisenhower elnök úgy döntött, hogy a jelöltekre vonatkozó merítéshez elegendő a katonai pilóták köre és nemzetbiztonsági okokból kizárólag közülük kerüljenek ki a kiválasztottak. 1959. januárjának első hetében aztán a szempontrendszert a Space Task Group átadta a Pentagonnak és megkezdődött a jelöltek kiválasztása [20]

Hivatalos bejelentés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Névadás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Space Task Group megannyi feladata közül az egyik volt a program névadása. Az USA-ban bevett szokás, hogy valamilyen könnyen megjegyezhető, jól csengő névvel különböztetik meg a kormányzati programokat a közvélemény, a közreműködő gyártók és a sajtó számára. 1958 őszének végére a Space Task Group a nem túl hangzatos „Project Astronaut” („űrhajósprojekt”) nevet találta ki a program számára. Egyes vezetők az űrhajósszerep túlhangsúlyozásának veszélyét látták a névben, mások pedig az addigi névválasztási szisztémát szerették volna viszontlátni. Ezért további neveket kerestek a NASA vezetők. Abe Silverstein (a rakétafejlesztések vezetője) a római mitológia egyik istenét, Merkúrt ajánlotta névadónak. A római (és Hermész néven görög) isten különböző területeken egyfajta bevezetett márkanév volt (lásd a Ford konszern egyik márkája), így az amerikaiak számára az egyik legismertebb mitológiai alak, ezért ismertsége és népszerűsége alkalmassá tette a program névadására. Emellett jól illett abba az amerikai koncepcióba, amelyben a rakétatechnikában ilyen mitológiai neveket (Jupiter főistenJupiter hordozórakéta, Atlasz, a Földet a vállán hordó titánAtlas rakéta, stb.) használtak névadásra. 1958. november 26-én Keith Glennan és Hugh Dryden, a NASA két legfelső vezetője elfogadta a javaslatot és ezzel a „Project Astronaut” nevet felváltotta a „Project Mercury”.[20]

Sajtónyilvánosság[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az Egyesült Államokban minden állami program nyilvános volt – ellentétben a korabeli szovjet gyakorlattal, amelyben teljes titoktartás övezte az űrkísérleteket azok sikeres végrehajtásáig–, különösen így volt ez a Mercury-program esetében, amelyet kifejezetten a nyilvánosságnak szántak, hogy demonstrálják a visszavágást a Szovjetuniónak. Éppen ezért, Keith Glennan – megvárva a Wright fivérek repüléséenk 55. évfordulóját, ezzel is emelve a bejelentés ünnepélyességét – 1958. december 17-én hivatalos bejelentést tett, miszerint országa Mercury-program néven űrprogramba kezd, melynek keretében egy embert fognak eljuttatni a világűrbe.[2]

Fejlesztések[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az űrhajó kifejlesztése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Mercury űrhajó részei: 1. fékezőrakéták; 2. hőpajzs; 3. kabin; 4. ejtőernyőház; 5. antennák; 6. mentőrakéta
A Mercury űrhajó fejlesztési folyamata, 1958-59
A Mercury űrhajó alakjának fejlesztési lépése, a legömbölyített forma alatt létrejövő lökéshullámmal

Tenderkiírás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az űrhajó tervezését Max Faget javasolta „csupasz Atlas” elképzelés mentén kezdték el. A NASA Langley Űrközpontjában megfogalmazott elvekből a Space Task Group 1958. október 20-ra állított össze egy kiírást, amit a reménybeli gyártók számára adtak ki később. A gyártási felhívást 1958. október 23-án küldték meg 40 gyártóüzem számára, amelyre 38 jelentkező válaszolt és küldte el képviselőit 1958. november 7-én az első tervezési megbeszélésre. A 38 jelentkezőből 19 mutatott érdeklődést az űrhajó létrehozására, így ők kapták az „S–6 Emberes űrhajó specifikáció” elnevezésű tervezési dokumentumot. 1958. december 11-re (az ajánlattételi határidőre) a mezőny 11 gyártóra szűkült.

A program sebességének felpörgetésére jellemző, hogy maga a NASA is alig járt előrébb a neki dolgozó beszállítóknál: míg a reménybeli gyártók a követelményeket tanulmányozták és az első tervvázlatokat készítették az ajánlatokhoz, maga az űrhivatal a beérkező ajánlatok műszaki, pénzügyi kiértékelési szempontrendszerét állította össze.[21]

A kiválasztási procedúrában végül két egyenrangú jelölt jutott a végső fordulóba, a McDonnell Repülőgépgyár és a Grumman Repülőgépgyár. Kettejük közül végül egy különös indok döntött: a Grummannak azidőtájt több nyertes pályázata volt a Haditengerészet által kiírt tendereken és a Space Task Group szerint félő volt, hogy a gyár nem tud majd megfelelni egyszerre több, nagy kihívást jelentő fejlesztési projekt elvárásainak és csúszni fog a Mercury űrhajó fejlesztése. Így aztán az űrhajó gyártásának jogát a McDonnell Repülőgépgyár nyerte el 1959. január 12-én. A szerződést James McDonnell, a gyártó vállalat elnöke 1959. február 5-én, míg Keith Glennan 1959. február 12-én írta alá, amelyben a gyártó 19 450 000 dollár fejében vállalta, hogy megtervez, legyárt és leszállít a NASA számára 12 db Mercury űrkabint.[22] A fejlesztés ütemére jellemző, hogy James McDonnell, egy 1957. májusi (még a Szputnyik–1 repülése előtti) beszédében még 1990-re tette az első ember űrbe juttatását, azaz több évtizedes fejlesztésben gondolkodott, amely aztán a gyakorlatban két év alatt lezajlott.[23]

Fejlesztés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A McDonnell már a tenderszakaszban megkapta a NASA 50 oldalas tanulmányát, amely az űrhajóval kapcsolatos alapvető tervezési ismérveket, szempontokat (lényegében a NACA/NASA alapkutatási eredményeit) tartalmazta[22]. A NACA kísérletei a nukleáris robbanófejek légköri repülésének vizsgálatakor jelölték ki az utat a leendő űrhajók formáját illetően: a légkörben nagy sebességgel süllyedő test a levegő súrlódásától felhevül és ennek a hőnek az elvezetésére a legömbölyített forma a legmegfelelőbb, mivel nagy sebességnél az ilyen formájú test lökéshullámfrontot hoz létre maga előtt, ami a nagy részét is elvezeti. 1958-59-ben, a Langley Űrközpontban ezzel a formával kísérletezett Max Faget és fejlesztettek különböző formákat egy leendő űrkabin számára, amelyek betűjeleket kaptak egy egymásra épülő evolúció lépéseiként (A/B/C). A McDonell lényegében a „C”-jelű verziót kapta, mint tervezési kiindulópont (később, már a tényleges ejtőtesztek során alakult ki a „D” verzió formája, amely a véglegesen jóváhagyott variáció volt. [24]
A fejlesztés első lépcsője egy valós méretű furnérlemezből és kartonpapírból kialakított makett felépítése volt, amelyen a rendszerek elhelyezhetőségét és a mentőtorony illesztését alakíthatták ki a mérnökök.[22]

A kabin felépítésének alapgondolata a lehető legegyszerűbb volt: „az egyetlen cél, hogy embert juttassunk egy rövid időre a világűrbe. Ez a gyakorlatban azt jelentette, hogy egyetlen térbe zsúfoltak be mindent, a navigációval, az űrhajós létfenntartásával, az űrhajó működésével kapcsolatos berendezést. Szinte minden rendszer a kabin belsejében kapott helyet, minden apró zugot kitöltve és alig hagyva helyet az űrhajós számára. (Később, már a repülések fázisában, a gyakorlatban derült ki, hogy ez az út egy tervezési zsákutca, mivel a kabin több pontján, az éppen rendelkezésre álló helyekre szétosztva bezsúfolt rendszerek, az azokat összekötő kábelezés káoszt okoz és egy meghibásodás miatt több más rendszert is meg kell bontani és újraszabályozni a repülésre való felkészítés során. A probléma megoldására – éppen a Mercury űrhajóval szerzett negatív tapasztalatok alapján – a következő űrprogramtól, a Gemini-programtól kezdve bevezették az űrhajó két részre, űrkabinra és műszaki egységre osztásának filozófiáját).[25]

A még a program kezdetekor megfogalmazott alapkövetelmények harmadik fejezetének teljesítésében bontakozott ki a leghosszabban tartó dilemma a tervezésben. Már az 1950-es évek közepétől (a nukleáris robbanófejek rakétákra szerelésétől) nyilvánvalóvá vált, hogy a légkörben nagy sebességgel zuhanó tárgy a levegő súrlódásától hatalmas hőterhelésnek van kitéve. A különböző haderőnemek különböző megoldásokat fejlesztettek ki a problémára: a hadseregnél a hő hatására elégő, leolvadó (de a hőt eloszlató) anyagokból épített kompozit hőpajzzsal, a légierőnél pedig hőelnyelő anyagból készült változatokkal kísérleteztek. A Space Task Group szakemberei hossz ideig nem tudtak dönteni (ami az egyik anyag előnye volt, az a másik hátránya és fordítva), ezért mindkét fejlesztési irányt nyitva hagyták.[26]. Aztán már a tesztek folytak a kétféle hőpajzzsal, amikor fény derült a hőelnyelő változat koncepcionális hibájára: a hőelnyelő anyagból készült hőpajzsot a leszállás végső szakaszában le kellett volna választani az űrhajóról, mivel az rendkívül forró lett volna a leszálláskor, ami veszélyt jelentett volna a kabinban helyet foglaló űrhajósra és/vagy szárazföldre való leérkezés esetén meggyújthatta volna a leszállóhely növényzetét, ezért még a földet érés előtt le kellett volna választani. Az egyik ilyen leválasztási teszt során azonban az alakja miatt a pajzs a hulló falevélhez hasonlóan viselkedett a leválasztása után és nekiütközött a kabinnak. Ezt tetézte még, hogy a hőpajzs leválasztása bonyolultabb felépítést kívánt meg az űrkabintól. A mérnökök ezért ezt a verziót végül elvetették és 1959 tavaszára a leolvadó hőpajzs koncepciót fogadták el.[27]

A Mercury űrhajó makettje egy szélcsatorna teszten
A mentőrakéta egyik tesztje

A kabin kialakításának koncepciótervei után megkezdődött a részletes tervezés és a kísérleti űrhajórészegységek tesztjei. Az első ilyen próbák a kabin ejtőtesztjei voltak. Ezek között szabadeséses és különböző ejtőernyőrendszerekkel végzett ereszkedéses tesztek egyaránt voltak, amelyek során több mint száz alkalommal dobtak le betonnal töltött életnagyságú űrkabin maketteket tengerre, vagy szárazföldi leszállóhelyekre. Ezek az ejtőtesztek a földetéréshez optimális fékező ejtőernyőrendszer kialakítására szolgáltak.
Egy másik tesztsorozat a mentőrakéta kialakítását szolgálta. Egy startbaleset esetére a tervezők egy kis rakétákból (és az azokat a kabinhoz rögzítő rácsos szerkezetből) álló eszközt terveztek, amely probléma esetén a lehető legrövidebb idő alatt „lerántotta” volna a kabint a rakétáról és biztonságos távolságba vitte volna az ilyenkor szükségszerűen bekövetkező robbanás helyszínétől az űrhajót és utasát. A Wallops Island-en elvégzett első teszt olyan katasztrofálisra sikerült (röviddel a rakéták beindulása után a felfelé tartó rakéta bukfencezni kezdett és két teljes bukfenc után az óceánba csapódott), hogy felvetődött az egész rendszer alapjaitól való újragondolásának gondolata is. Egy hónapos munkával a tervezők kijavították a hibákat és az eszköz alkalmassá vált a Mercury kabin mentésére egy startprobléma esetén.
A harmadik tesztsorozat a Mercury űrhajó formájának végső kialakítására futott le a Langley űrközpont és az Ames űrközpont szélcsatornáiban. Ehhez az űrhajó legkülönbözőbb méretű makettjeit vitték be a szélcsatornába, hogy a repülés transz-, szuper- és hiperszonikus sebességtartományaiban jelentkező tulajdonságokat vizsgálják.
Egy negyedik tesztsorozatban a leszállás legvégső fázisához, a leérkezéshez szükséges technikai megoldást kellett kifejleszteni, egyben dönteni kellett a vízre és a szárazföldre való leérkezés között. A mérnökök a vízreszálllást preferálták.A leérkezés a tervek szerint 9 m/s sebességgel kellett megtörténjen és ennek a mozgási energiáját kellett elnyelni (egy esetleges vészhelyzet esetére, a rosszabbik eshetőségre, egy szűrazföldi leszállásra is fel akarták készíteni a kabint) és a leghatékonyabb energiaelnyelőnek az ülések aluminium méhsejtszerkezetből való elkészítését gondolták. Az elgondolást a kísérleti ülésekbe szíjazott sertésekkel végzett ejtőtesztekkel igazolták.
Az ötödik tesztsorozat az ejtőernyőrendszer végső kialakítását célozták, ezen belül is elsősorban a kihúzóernyő és a főernyő viselkedését vizsgálták extrém sebességeken és/vagy extrém magasságon. Először egy hagyományos körkupolás teher ejtőernyőt alkalmaztak főernyőként, de egy balul sikerült teszt után a mérnökök elvetették ezt a változatot és egy gyűrűs ejtőernyőre cserélték le.[28]

A rakéta fejlesztése[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A mérnökök a repülésekhez három különböző rakétatípust választottak ki:

  • Little Joe: a tesztekhez
  • Redstone: a tesztekhez és a szuborbitális repülésekhez
  • Atlasz: az orbitális repülésekhez

Infrastruktúra fejlesztések[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

További tervezést igényelt leszállási és az azt követő mentési műveletek kialakítása és a repülés ideje alatti rádiókapcsolat fenntartásának megoldása. Mindkét feladat egyidejű megoldására a haditengerészetet választották ki.[28]

Az űrhajós csoport[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A kiválasztott Mercury-űrhajósok 1960 márciusában
Első sor: Walter H. Schirra, Jr., Donald (Deke) Slayton, John H. Glenn, Jr., Scott Carpenter
Hátsó sor: Alan B. Shepard, Jr., Virgil I. Gus Grissom, L. Gordon Cooper

A NASA 1959. április 9-én, egy Washington D.C.-ben tartott sajtótájékoztatón mutatta be a nyilvánosság előtt azt a 7 férfit, akit szigorú orvosi és pszihológiai vizsgálatokat követően kiválasztottak, hogy közülük kerüljön ki az első ember, aki a világűrbe juthat.[29]. Bemutatásukkal egyidőben egy új szót tanult meg a közvélemény: űrhajós (az amerikai terminológiában asztronauta, amely a görög mitológiában gyökerezik, az argonautákra asszociál és szó szerinti jelentése csillaghajós).

Szelekció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az úrhajósjelöltek kiválasztására Eisenhower elnök utasítása szerint – és kissé átalakítva a Space Task Group által lefektetett követelményrendszert – került sor, a katonai repülőalakulatok kaptak felhívást a lehetséges jelöltek összeírására. Összesen 508 lehetséges jelölt adatait vizsgálták át a Washingtonban, amelyből végül 110 pilótát választottak ki, mint alkalmas jelöltet (a listában 5 fő tengerészgyalogos, 47 fő haditengerészeti és 58 fő légierős pilóta szerepelt, a hadsereg repülőalakulataiból senki sem bizonyult alkalmasnak). A kiválasztási folyamat második lépcsőjében három fő csoportra osztották a jelölteket és az első 35 főt – titoktartás elrendelése mellett – Washingtonba rendelték 1959. február elején interjúkra. A projektet a Space Task Group részéről vezető Charles Donlan örömmel vette tudomásul, hogy a jelöltek nagy többsége örömmel és várakozásokkal tekint a Mercury-programban való részvételre. Ennek az adta a jelentőségét, hogy a programban önkéntesekre volt szükség, a leendő űrpilótákat nem kívánták vezényelni a feladatra. Egy héttel az első csoport interjúit követően a második csoport is Washingtonba érkezett és átesett az interjúkon. Az alkalmasnak találtak között az önkéntes jelentkezők aránya olyan magas volt, hogy nem volt szükség a harmadik csoport behívására (különösen úgy, hogy az eredetileg gondolt 12 fős végső kontingens számát is 6 főre csökkentették). A két csoport interjúi után 69 fő ment tovább a kiválasztási folyamatban.[30]

A világos fizikai paraméterek ellenére a 69 főből 6 főt azért utasítottak el, mert a testmagasságuk túl nagy volt. Végül további visszalépők miatt 56-an írták meg a második kör általános, műszaki és pszichológiai tesztjeit. A kiválasztottak köre ezután 36 főre csökkent, őket vitte tovább a Space Task Group a részletes és különleges elemeket is tartalmazó orvosi vizsgálatokra, amelyek az új-mexikói Albuquerque-ben, a Lovelace Klinikán zajlottak le.[31]

Eredeti Hetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A magát Eredeti Hetek néven nevező csoport a következő tagokból állt:

Közülük hatan jutottak fel a program keretein belül a világűrbe (Slayton szívproblémák miatt 1962-ben kikerült a csoportból és csak egy szívműtétet követően, 1975-ben repült a Szojuz–Apollo-program során).

Küldetés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Mercury-program emlékműve a Kennedy Űrközpontban

A NASA Mercury-programjának az volt a célja, hogy embert juttasson Föld körüli pályára, majd az űrhajót és űrpilótáját biztonságosan visszahozza a Földre. A kísérletekkel az űrutazások megvalósításának lehetőségét és az űrutazás élettani hatásait kutatták. 1961-től 1963-ig egyszemélyes kapszulákat indítottak Cape Canaveralból szuborbitális és alacsony Föld körüli pályára. A Mercury űrrepülések folytatása a Gemini-program, ami kétszemélyes űrhajók indítása volt.

A program lépései:

  • a kabin kipróbálása űrkörülmények között, ballisztikus pályán üresen, Little Joe és Big Joe hordozórakétákkal,
  • ballisztikus repülések ember nélkül, majommal, végül asztronautával. A személyzetes kapszulákat Redstone rakétákkal indították szuborbitális pályára és Atlas rakétákkal Föld körüli pályára.
  • ballisztikus és Föld körüli pályán történő kísérletek emberrel többlépcsős Atlas interkontinentális rakétával,

Jellemzői[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Összesen 20 Mercuryt építettek, 3-nak a startja nem sikerült, 5-öt ballisztikus pályára állítottak, 6 űrhajó Föld körüli pályán keringett. 6 kísérlet történt emberrel, ezek közül 2 csak ballisztikus pályán. Az űrhajó egyetlen ember 24 órás, de maximálisan 36 órás űrrepülését tette lehetővé. A vegyi akkumulátorok feladattól függően 1500-3000 wattóra (Wh) teljesítményre voltak képesek. Harang alakú, a fékezőrakétákkal együtt 3,4 méter magas, legnagyobb szélessége 1,9 méter. Kettős falú konstrukció, a külső borítás nikkel, a belső titánötvözet, közöttük kerámiaszálakból készült szigetelőanyag volt. A mentőrakéta az orrban volt elhelyezve. A mentőtorony magassága 6,2 méter. Az antennaházban volt elhelyezve a stabilizáló ejtőernyő illetve fékezőernyő és a stabilizáló infravörös horizontkereső. Az űrhajós fülke 1,9 méter átmérőjű, 1,5 méter magasságú. A szolgálati idő alatt az űrhajós szinte mozgás nélkül, ülve hajtotta végre az előírt feladatokat.

Alan Shepard volt az első amerikai, aki a Freedom 7 űrhajóval eljutott a világűrbe, szuborbitális űrugrást végezve. John Glenn a Friendship 7 űrhajóval az első amerikai Föld körüli pályán. A szovjetek a Vosztok-programmal megelőzték az amerikaiakat az emberes űrrepülések terén is.

Repülések[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Űrhajó Jelzés Indítás Űrhajós
Freedom 7 MR-3 1961. május 5. Alan Shepard
Liberty Bell 7 MR-4 1961. július 21. Virgil Grissom
Friendship 7 MA-6 1962. február 20. John Glenn
Aurora 7 MA-7 1962. május 24. Scott Carpenter
Sigma 7 MA-8 1962. október 3. Walter Schirra
Faith 7 MA-9 1963. május 15. Gordon Cooper
Freedom7 II MA-10 törölve Alan Shepard

Leszállóhelyek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Mercury-splash-down.png

Leszállóhelyek
/
Cape Canaveral
Hawaii
City locator 23.svg
Freedom 7
City locator 23.svg
Liberty Bell 7
City locator 23.svg
Friendship 7
City locator 23.svg
Aurora 7
City locator 23.svg
Sigma 7
City locator 23.svg
Faith 7


További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Mercury-program témájú médiaállományokat.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Magyar oldalak[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Külföldi oldalak[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Jegyzetek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Johnson Space Center History Portal – Mercury: 1958-1963 (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. március 9.)
  2. ^ a b c Dancsó Béla: Embert az űrbe! – 50 éves a Mercury program (magyar nyelven). Űrvilág. (Hozzáférés: 2014. március 9.)
  3. ^ a b Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – Specifications for a Manned Satellite (October - December 1958) (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. március 9.)
  4. Dancsó, Béla. Holdséta. Novella Kiadó, 14. o [2004]. Hozzáférés ideje: 2014. április 10. 
  5. Korolev and Freedom of Space: February 14, 1955–October 4, 1957 (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. április 10.)
  6. A Szovjetunió Kommunista Pártjának 139/1955. augusztus 8 sz. határozata (orosz nyelven). SZKP. (Hozzáférés: 2014. április 10.)
  7. Dancsó, Béla. Holdséta. Novella Kiadó, 20. o [2004]. Hozzáférés ideje: 2014. április 10. 
  8. Dancsó Béla: Revans mindenáron – Explorer-1 (1. rész) (magyar nyelven). Űrvilág. (Hozzáférés: 2014. március 10.)
  9. Special Committee on Space Technology Report, 1958 (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. április 13.)
  10. Catchpole, John. Project Mercury - NASA's First Manned Space Programme. Springer Books, 82. o [2001]. Hozzáférés ideje: 2014. április 11. 
  11. ^ a b Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: A Manned Satellite Plan (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. április 13.)
  12. Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – Man In Space Soonest? (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. március 11.)
  13. Man-In-Space-Soonest (angol nyelven). Astronautix. (Hozzáférés: 2014. április 13.)
  14. Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – The People In Charge (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. március 24.)
  15. ^ a b Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – "Aerospace" Technology (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. április 2.)
  16. International Space Hall of Fame at New Mexico Museum of Space History – Maxime A. Faget (angol nyelven). New Mexico Museum of Space History. (Hozzáférés: 2014. április 11.)
  17. Faget (angol nyelven). astronautixA. (Hozzáférés: 2014. április 3.)
  18. Man-In-Space-Soonest (angol nyelven). astronautix. (Hozzáférés: 2014. április 11.)
  19. McDonnell Project 7969 (angol nyelven). astronautixA. (Hozzáférés: 2014. április 3.)
  20. ^ a b Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – Project Astronaut? (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. április 10.)
  21. Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – Calling for a Capsule Contractor (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. május 6.)
  22. ^ a b c Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – Awarding the Prime Contract (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. május 6.)
  23. Harry T. Brownlee: Project Mercury: First step on the way to the moon (angol nyelven). Boeing. (Hozzáférés: 2014. március 24.)
  24. John Catchpole. Project Mercury - NASA's First Manned Space Programme. Springer Praxis, 152-153. o (2001). ISBN 1-85233-406-1 
  25. Barton C. Hacker and James M. Grimwood: On the Shoulders of Titans: A History of Project Gemini – The Advanced Capsule Design (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. augusztus 7.)
  26. Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – Heat Sink Versus Ablation (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. április 17.)
  27. Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – Heatshield Resolution (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. április 17.)
  28. ^ a b Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood és Charles C. Alexander: This New Ocean: A History of Project Mercury – Applied Research (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. augusztus 28.)
  29. Robert Z. Pearlman: 50 Years After Original 7: New Astronauts Don't Need The Right Stuff (angol nyelven). Space.com. (Hozzáférés: 2014. szeptember 5.)
  30. NASA - Project Mercury Overview - Astronaut Selection (angol nyelven). NASA. (Hozzáférés: 2014. szeptember 14.)
  31. Amy Shira Teitel: What made the perfect NASA astronaut in 1959 (angol nyelven). Dvice. (Hozzáférés: 2014. szeptember 15.)