Ugrás a tartalomhoz

Mercury-Redstone hordozórakéta

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Mercury-Redstone hordozórakéta
A Mercury–Redstone–2, amely Hamet a csimpánzt szállította, 1961. január 31.
A Mercury–Redstone–2, amely Hamet a csimpánzt szállította, 1961. január 31.
Funkcióhordozórakéta
GyártóChrysler
TervezőWernher von Braun
Fő üzemeltetőkEgyesült Államok
RendszeresítőkNASA
Szolgálatba állítás1960
Szolgálatból kivonva1961
Méret- és tömegadatok
Hossz25.41 m m
Törzsátmérő1,78 m m
Szerkezeti tömeg30000 kg
Pályaszuborbitális pálya
Repülési jellemzők
Max. sebesség2 km/s
Fokozatok
Fokozatok száma1
Tüzelőanyagaetilalkohol
OxidálóanyagaLOX
Tolóereje350 kN
Égésideje143,5 mp
A Wikimédia Commons tartalmaz Mercury-Redstone hordozórakéta témájú médiaállományokat.

A Mercury-Redstone hordozórakéta, amelyet a NASA Mercury-programjához választottak, volt az első amerikai, embert szállító rakéta. A kormányzat az első ember világűrbe juttatását tűzte ki a NASA elé mielőbb és a Mercury űrhajó reptetésével akarták elérni. A program felelősei úgy döntöttek, hogy a világűr elérését két lépcsőben érik el, előbb egy ún. űrugráson, egy szuborbitális repülésen, amelynek során nem áll az űrhajó Föld körüli pályára, hanem csak egy parabolapályán párszár kilométert repül, miközben a pálya felső pontján túllép a világűr elméleti határaként, 100 km magasan meghúzott Kármán-vonalon. Ehhez a repüléstípushoz a hadseregnél rendelkezésre álló rakéták közül válogattak és hamar a PGM–11 Redstone-ra, az egyik legmegbízhatóbb, legrégebben szolgálatba állt hordozórakétára – és egyben a második világháborús V–2 rakétafegyver egyenesági leszármazottjára – esett a választás. Ám ez csak egyfajta fejlesztési alap volt, változatlan formában a katonai Redstone nem volt alkalmas a tervezett repülésre. Így átalakításra, fejlesztésre szorult.

Ennek során egy másik Redstone variánsból, a Jupiter–C rakétáról is vettek át részegységeket, kicserélték a hajtóművét, a hajtóanyagát kerozinról etilalkohol és víz keverékére változtatták, az irányítórendszerét is egy régebbi, de egyszerűbb és megbízhatóbb egységre cserélték le és egy sor kisebb horderejű változtatás hatására az új eszköz mintegy 800 helyen tért el az eredeti, katonai hordozóeszköztől.

Felhasználása során összesen öt szuborbitális repülésre használták, egy sikertelen felbocsátás mellett. Ezekből három szolgált tesztcélokat, kettő üres, működésképtelen űrkabinnal, a harmadikon pedig egy csimpánz, Ham próbarepülésével. Ezeken a teszteken előbb több probléma merült fel, később azonban sikerült kiküszöbölni minden hibát, így következhetett két repülés űrhajóssal az űrkabinban. Négy későbbi Mercury-űrrepülés a robusztusabb Atlas rakétát használta az alacsony Föld körüli pályára való belépéshez.

Űrrakétaként való alkalmazásának története

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

PGM–11 Redstone, a katonai változat

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Minden űrrepülésre használt hordozóeszköz története valamely katonai programban gyökerezett, így a Mercury-Redstone is ilyenként, a PGM–11 Redstoneként kezdte meg pályafutását. Az US Army 1944 novemberében adott megbízást a General Electricnek, hogy az nagy hatótávolságú irányított rakétafegyvereket tervezzen a Hermes-projekt keretében. A Hermes egy keretprogram volt, több rakétaváltozattal, melynek egyike, a Hermes C-1 egy 800 kilométeres (500 mérföld) hatótávolságú hordozórakéta lett volna. A fejlesztés – elsősorban finanszírozási problémák miatt – lassan haladt előre egészen a Koreai háborúig, amikor a prioritások megváltoztak és a határidők lerövidültek. A projekt ezen részét el is vették a GE-től és átadták az Army Guided Missile Centerének (Hadsereg Irányított Rakéta Központ) és formális kódot is kapott: SSM–G–14. 1951-ben újabb áthelyezés történt a projekttel, a Redstone Arsenalhoz. 1952 áprilisában pedig nevet is kapott a fejlesztés, Redstone.[1]

A fejlesztéseket Wernher von Braun és a második világháború után a Gemkapocs művelet során az USA-ba hozott német rakétamérnök csoport végezte és így a rakéta teljes mértékben a háborús V–2 rakétafegyveren alapult, annak közvetlen egyenesági leszármazottja volt. A rakéták végül képesek voltak a W–39 jelű, 4 megatonnás termonukleáris harci fej hordozására, igaz az nehezebb volt, mint a rakéta tervezéskori követelményrendszerében szereplő harci fejek, így a 800 km-es eredeti hatótáv 325 km-re csökkent (300 méteres találati pontosság mellett). A gyártója a Chrysler lett, illetve a rakétahajtóművet a Rocketdyne gyártotta NAA75-110 jellel (más jelölés szerint az A–6-tal). Az első sikeres repülésére 1953 augusztusában került sor.[1]

Átalakítások a katonai rakétához képest

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Amikor a NASA megalakult, szinte azonnal napirendre került egy ember űrbe juttatásának igénye, amin nyilvánvalóan a szovjetek is dolgoztak. Sőt ez a program még a NASA előtti időkben, a NACA-nál indult és első említése, amikor Hugh Dryden tájékoztatta az USA Kongresszusát, hogy a szervezet egy embert a világűrbe szállító projekten dolgozik. A NASA-n belül ez az iniciatíva tovább élt és végül több, de a projekt sikeréhez szükséges fejlesztés végül egy mederbe érve önálló programként haladt tovább, Mercury-program néven. [2]. Ebben a projektben az egyik alapvetés a hordozóeszköz kiválasztása volt és ehhez a NASA a Redstone-t választotta. A választás alapja az volt, hogy ez volt a US Army egyik legrégebben, 1953 óta szolgálatban álló típusa és számos tesztrepülése során meglehetős megbízhatóságot mutatott.[3]

A választásnak azonban volt problémás része is: a PGM–11 Redstone teljesítménye nem volt elegendő arra, hogy egy Mercury űrkabint olyan szuborbitális pályára vigyen – lényegében olyan magasra, hogy a pályája zenitjén elérje a világűr határát –, amilyenre a NASA küldeni szerette volna[4]. Azonban létezett a Redstone-nak egy módosított változata, amely a Jupiter–C önálló nevet viselte, aminek meghosszabbított törzse nagyobb tartályokat és ezzel együtt több hajtóanyagot fogadhatott magába, így hosszabban égetve a hajtóműveit, a kívánt pálya elérhető volt. Így ez a verzió lett a választott és a Mercury-Redstone-hoz a Jupiter–C fokozat lett a kiinduló alap[5]. Viszont a Jupiter–C-vel is volt gond, miszerint a hadsereg már elvetette és leselejtezte annak hajtóművét, így a NASA nem kockáztathatta, hogy emiatt alkatrészhiány lépjen fel, ezért egy másik hajtóművet, a Rocketdyne A–7-esét választották beépítésre az eredeti helyett[6]. Ám ez a választás még egy fontos változást vont maga után: a Jupiter–C -nek létezett egy nagyobb teljesítményű változata, amely már a hozzá alkalmazott üzemanyag tekintetében továbblépést jelentett. A Redstone és a Jupiter–C alapváltozata etilalkohol és víz 75-25%-os keverékét égette, cseppfolyós oxigén segítségével, ez a fejlettebb változat már 60% aszimmetrikus dimetil-hidrazin és 40% dietiléntriamin keverékét égette. Utóbbiak ún. hipergol reakcióban egyesültek, amikor mindenféle külön gyújtás nélkül, csak a folyadékok egyszerű elegyítésével azonnali robbanásszerű égés megy végbe, ráadásul ez a reakció több mint 10%-kal növeli a hajtómű teljesítményét[7]. Az A–7-es hajtómű választásával viszont inkább visszarétrek a konzervatívabb, kisebb teljesítményű, de megbízhatóbb etanol/cseppfolyós oxigén meghajtási verzióhoz, a nagyobb tartályok és a hosszabb égésidő mellett. Az átalakítás feladatát az ABMA, azon belül is két mérnök, Hans Paul és William Davidson kapta.[8]

Egy fontos változtatás nem a standard Redstone-ból, hanem a végül a fejlesztéshez választott alváltozatból, a Jupiter–C-ből származott, amikor elhagytak annak minden, fokozatleválasztással kapcsolatos képességét és ahhoz szükséges részegységét. A Jupiter–C-t többfokozatú rakétának szánták (1958 elején Wernher von Braun egyenesen egy négyfokozatú változattal küldte az űrbe az Explorer–1-et), ezért a rakétában egy sor, a fokozatok szátválasztására szánt technika volt beépítve. A Mercury-program szuborbitális repüléseihez viszont összesen csak a Jupiter–C első fokozatára volt szükség, így logikus volt, hogy ki kell szerelni minden, csak ballasztot jelentő és esetleg hibaforrásként viselkedő berendezést.[9]

A megnövelt tartályhossz miatti jelentősen nagyobb üzemanyagkapacitás és ezzel együtt a jelentősen hosszabb égésidő további kisebb módosításokat is szült. Egy további nitrogéntartályt építettek be, hogy a kiürülő tartályokat semleges gázzal tölthessék fel. Emellett még egy extra hidrogén-peroxid tartály is beépítésre került, amellyel a turboszivattyú meghajtásához nyertek hajtóanyag kapacitást a megnövelt égési idő végéig.[10]

Egy további, teljesen más irányú módosítást jelentett a tolóerővektoros irányításhoz használt terelőszárnyak cseréje. A rakéta végén levő felületeket az eredeti katonai változatban grafitból készítették, ám a jelentősen megnövelt égésidő alatt ezekre a felületekre jóval nagyobb eróziós hatás lépett fel, így idő előtt tönkrementek volna és nem töltötték volna be a funkciójukat, ezeket tehát sokkal jobb minőségű darabokra kellett cserélni, amelyek jobban ellenálltak az eróziónak.[11]

A legfontosabb változtatás a Redstone rakéta „Mercury-sításában”, egy automata repülés közbeni veszélyérzékelő és repülésmegszakító rendszer beépítése volt. Az űrrepülésre alkalmas Redstone kapott egy ún. automatikus, repülési idő alatti megszakítás érzékelő rendszert[12]. Ennek lényege, hogy a rakéta érzékelte, hogy a repülés paraméterei mikor térnek el végzetesen a normálistól, és ekkor automatikusan beindíthatta a rendszer a mentési folyamatot, amikor a mentőrakéta leválasztotta a kabint a hordozórakétáról (természetesen a megszakítást maga az űrhajós, vagy az irányítóközpont is kiválthatta[13], de voltak olyan repülési profilok, amikor egyszerűen nem volt idő a manuális beavatkozásra)[14]. A rendszer beavatkozását kiváltó események:

  • A bólintó, legyező és tengely körüli elfordulás érzékelése és a beprogramozott iránytól való eltérése[15]
  • A bólintő, vagy legyező irányú mozgás túl gyors változása[16]
  • A hajtómű égésterének nyomása a kritikus szint alá esett[17]
  • Az irányítórendszer áramellátása megszűnt[18]
  • A teljes elektromos ellátás megszűnt (beleértve magának az irányítórendszer tápellátását), mivel az katasztrofális hibára utal[19]

A repülésmegszakítás képessége rendkívül fontos volt, mivel bizonyos vészhelyzetek esetén, mint például a felszállás alatt kieső tolóerő (amilyen 1954-ben a harmadik Redstone próbarepülésnél) azonnali katasztrofális helyzetet teremthetett. Máskor viszont, mint például a beállított röppályától való eltérés, vagy a rakéta égésterének nyomásváltozása nem jelentett egy azonnal kezelendő vészhelyzetet az űrhajós számára, aki így manuálisan is aktiválhatta a mentőrakétát, vagy a földi irányítás is küldhetett távolról egy ilyen parancsot. Az automatikus megszakításra az ilyen instant kialakuló vészhelyzetekben volt szükség. A biztonsági önmegsemmisítő rendszert is meg kellett változtatni és egy három másodperces késleltetést beprogramozni, hogy a rendszer csak az után robbantsa fel a rakétát, amely elég időt adott a mentőrendszernek az űrhajóst hordozó kabin messzebbre való eltávolításához, miközben ilyenre a fegyverkénti alkalmazásnál és a nukleáris robbanófejnél nem volt szükség.

És természetesen a katonai változathoz képest ott volt a mentőrakéta, mint újdonság, amely baj esetén leválasztotta a kabint a rakétáról, és biztonságos távolságba vitte tőle.[20]

A legszembetűnőbb, a rakéta kinézetét is befolyásoló különbség a Jupiter–C-hez, vagy az eredeti katonai Redstone-hoz képest egy ún. far szekció volt. Furcsa módon ezt nem a rakéta végén kellett keresni, hanem fent a Mercury űrkabin és a rakétafokozat teteje között. Ez a szekció szolgált a rakéta összes elektronikájának és berendezésének az elhelyezésére, beleértve a repülésirányító rendszert és a Mercury űrhajó fogadására alkalmas adaptert is[21]. Lényegében ez inkább a hasznos teher farrésze volt, messze a rakéta valódi farokrészétől (az angol terminológia szerint ez a rész volt az aft (hajófar), míg a hajtómű fúvócsövei és stabilizáló felületei a tail részen, azaz a farokrészen voltak). Az űrhajózási verzión ez a szekció sokkal hosszabb volt, mint a Jupiter–C-é, vagy a PGM–11 Redstone-é. Sokkal lényegesebb volt azonban a repülés közbeni feladata és viselkedése. Az eredeti katonai verziókon ez a szekció két részből állt és kétfelé is vált a fokozatleválasztásnál. Az alsó rész nem tartalmazott érzékeny berendezéseket és az levált együtt az egyetlen rakétafokozatról és aláhullott, míg a felső rész, amely a kormányrendszerrel és elektronikával tovább repült, hogy a harci rész minél pontosabb továbbrepülését szolgálja (és ezzel kvázi a harci rész farokrésznek volt tekinthető, tehát innen a megtévesztő név), együtt maradt a rakéta csúcsán elhelyezkedő hasznos teherrel és továbbrepült. Ám a Mercury kabinnak nem volt szüksége ilyen „célbajuttató szerkezetre” – és saját irányító kormányrendszerrel rendelkezett –, ezért az űralkalmazás hordozóeszközén a teljes szekció maradt a rakétával és együtt hullottak alá a pálya mentén[22]. Az összes fontos elektronikus berendezés – az irányítórendszer, a repülésmegszakító és önmegsemmisítő, a telemetria berendezései és az elektromos áramforrásul szolgáló akkumulátorok – ide lett beépítve és hogy a hibalehetőséget csökkentsék, az egész műszertároló hűtést kapott a felbocsátás pillanatáig és a repülés során pedig nyomás alatt maradt.[23]

A megbízhatóság érdekében is hajtottak végre változtatásokat a rakétán. Furcsa módon ez egy technológiai visszalépésből merítkezett: lecserélték a standard Redstone ST–80 típusú irányítórendszerét a sokkal egyszerűbb LEV–3 robotpilótára. Az LEV–3 tervezése még a náci német V–2 idejére nyúlt vissza, lényegében elavultabb volt, nem olyan bonyolult és precíz, mint az atomhordozó fejlett irányítórendszere, ám egyrészt megfelelt a Mercury repülések céljainak, másrészt az egyszerűsége sokkal hibatűrőbbnek számított, növelve ezzel az egész szerkezet megbízhatóságát.[24]

Kiszerelték a hajtóanyag nyomáskiegyenlítő szelepeket is, amely szintén a megbízhatóságot szolgálta abban a tekintetben, hogyha ezek a felbocsátás során zártak volna le, akkor létrejöhetett volna az automatika számára egy repülésmegszakítási vészhelyzet. Ennek hatására aztán eltérést figyeltek meg a standard katonai Redstone és a Mercury-Redstone között, utóbbinak a saját tengelye körüli forgási rátája a három ember nélküli tesztrepülésen másodpercenkénti 8°-ra nőtt, az alapváltozat másodpercenkénti 4°-val szemben, bár ez még mindig a repülésmegszakító másodpercenkénti 12° határértékén belül volt, ami kiváltotta volna a megszakítást. Ezért ezt a szenzort kiszerelték az embervezette repülésekre, hogy egy véletlen megszakítás esélyét csökkentsék és mivel a rakétának még mindig maradt egy másik rendszere, ami másodpercenkénti 10°-nál jelezte volna a problémát. [25]

Összességében mintegy 800 változtatást eszközöltek az eredeti Redstone dizájnban, hogy az emberes űrrepülésre alkalmassá tegyék. Ez azonban oda vezetett, hogy lényegében szinte egy teljesen új rakétát kaptak, amivel oda lett az az elképzelés, hogy levesznek a polcról egy már bizonyított és megbízható rakétát, hiszen a százával végzett javítások tán dobhatták sutba a régi rakéta teszteredményeit és adatait. Ez egy komoly vészhelyzet kezelésével kapcsolatban komoly vitát gerjesztett a von Braun-féle ABMA és a NASA között, előbbi egy bolondbiztos mentőrakétarendszer mellett kardoskodott bah esetére, utóbbi pedig a hordozórakéta megbízhatóságának maximálissá tétele mellett kardoskodott. Mint az ilyenkor lenni szokott, mindkét irányba történtek lépések és bár élesben sosem kellett próbálni, de valószínűleg mindkét fejlesztési irány megállta volna a helyét.[26]

Többször felhasználható ejtőernyő

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Mercury-Redstone rakéta tervezői azt tervezték, hogy a rakéta ejtőernyőit vissza lehet csomagolni, miután a legénység kapszulájától elválasztották. Ez volt az első jelentősebb lépés egy újrahasználható hordozórakéta kifejlesztésére, amely elérte a tesztelési fázist.

Repülések

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
Mercury-Redstone hordozórakéta és repülései
A repülés jelzése A rakéta sorozatszáma Felbocsátás dátuma Megjegyzés
MR-1 MR-1 1960. november 21.
Üres űrkabinnal, a start megszakításával és a rakéta egy elektromos hiba miatt leállt a start közben
MR-1A MR-3 1960. december 19.
Üres űrkabinnal
MR-2 MR-2 1961. január 31.
Ham, egy csimpánz űrbe juttatása parabolapályán
MR-BD MR-5 1961. március 24.
Üres, működésképtelen kabinmakettel
MR-3 MR-7 1961. május 5.
Az első repülés egy űrhajóssal, Alan Sheparddal
MR-4 MR-8 1961. július 21.
Második repülés egy űrhajóssal, Gus Grissommal
(nem repült) MR-4
(nem repült) MR-6

Mercury-Redstone–1

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
A mentőrakéta beindul az indítóasztalon a kudarccal végződött Mercury–Redstone–1 repülésen

A mérnökök a szuborbitális repülési profil kipróbálásához egy teljes értékű Mercury űrkabint (a 2-es gyári számú példányt) terveztek reptetni a Redstone hordozórakétával (MR–1 jelzéssel) és egy szintén teljes értékű mentőtoronnyal. A tervek szerint ezzel az eszközpárosítással tesztelhették az űrhajó automatikus irányító és leszállórendszerét, valamint a földi felbocsátási, mentési, nyomonkövetési infrastruktúrát. Emellett tesztelni kívánták a repülésmegszakítási érzékelőrendszer működését is (ehhez a rendszert úgy állították be, hogy az érzékelni és az irányítás számára jelenteni legyen képes egy megszakítási szituációt, de magát a repülésmegszakítást ne legyen képes kiváltani)[27]

A startot először 1960. november 7-re tűzték ki, azonban ekkor a héliumrendszerben hibát észleltek (a nyomás váratlanul a normál érték negyedére zuhant), így el kellett halasztani a startot, az űrhajót és a hőpajzsot leszerelni a Redstone-ról, elhárítani a hibát (tartálycserével és újravezetékezéssel), majd újra készre szerelni az űrszerelvényt. Az új startot 1960. november 21-re tűzték ki. Ezúttal először használták a Mercury irányítóközpontot a repülés irányítására.[28]

A startra helyi idő szerint 9:00-kor (14:00 UTC) került sor az LC–5 startasztalról, ám a start maximálisan sikertelen lett. Már a start első pillanatában a meglepett irányítók annyit láttak az új központ periszkópján keresztül, hogy a rakéta feldübörög, majd hirtelen a dübörgés elhallgat, a rakéta zökken egyet, majd megállapodik a farokvezérsíkjain, és csend ül a startasztalra. Ezt követően rögtön a mentőrakéta beindul és elrepül, de az űrkabint a rakéta tetején hagyja. Három másodperccel a mentőrakéta elrepülése után a kabin ejtőernyője kiold és félig kibomolva betakarja a kabint. A helyzet a rendszer nem megfelelő működése okán meglehetősen veszélyessé vált: a starthelyen ott állt a teljesen feltöltött rakéta mindenféle biztosítás nélkül, pusztán a gravitációra bízva, az egész szerelvény oldalán ott lógott a félig kinyílt ejtőernyő, amely azzal fenyegetett, hogy egy kisebb szélroham is belekap és felborítja a rakétát.[29]

A kudarc végül a „négy hüvelykes repülés” néven vonult be a jelentésekbe (mások úgy összegezték az eseményt, mint „az összes, amit fellőttünk, a mentőrakéta volt”). Előbb az irányítás több megoldás közül azt választotta, hogy megvárja, amíg a rakéta rendszereinek működéséhez szükséges akkumulátorok lemerülnek, így a cseppfolyós oxigén lassan elforr és a robbanásveszélyes rakétát meg lehet közelíteni. A megkezdődő hibakeresés hamar fel is tárta a probléma okát: a felszállás során különböző kábelek csatlakozói különböző sorrendben váltak le a rakétáról, és egy rossz kábel (egy más típusú Redstone rövidebb kábele) rossz sorrendben húzódott ki a rakétából, így az ezt hajtómű leállítási parancsként érzékelte és jóval idő előtt leállította a startfolyamatot. A hiba megállapítását követően a teszt megismétlését határozták el.[30]

Mercury-Redstone–1A

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A sikertelen kísérletet követően alig egy hónappal a NASA ismét készen állt egy űrugrásra. A Mercury–Redstone–1A repülés teljes egészében a november 19-i sikertelen kísérlet megismétlése volt. Az űrhajó ugyanaz (Nr.2 gyári számú) volt, mint amit leszereltek a MR–1-ről, rakétának pedig a MRLV–3 jelű példányt használták az összeszerelésnél. A repülés célja is ugyanaz maradt: a működőképes űrkabint, rakétát és mentőtornyot felhasználva kellett igazolni az automatikus irányító- és leszállórendszer, valamint a repülésmegszakító rendszer működőképességét.[31]

A start 1960. december 19-én történt meg, amikor Cape Canaveral LC–5 indítóasztaláról a Redstone rakéta rendben felemelkedett 11:15-kor (16:15 UTC). A hajtómű 143 másodpercig működött, és végül 210 kilométer magasra repítette az űrhajót, majd az indulási helytől 378 kilométerre érkezett az Atlanti-óceánba. A legnagyobb égésvégi sebesség 7900 km/h volt. A repülési idő 15 perc 45 másodpercet tett ki. A repülés tökéletesen sikerült, az irányítók kivétel nélkül hozzájutottak a kívánt adatokhoz. A vízre szállt űrhajót mindössze 15 perc keresés után – nagyjából 30 kilométerre a kijelölt leszállási ponttól – a USS Valley Forge hordozó helikoptere halászta ki és szállította az anyahajó fedélzetére.[32]

Mercury–Redstone–2

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
Ham a speciálisan számára kialakított ülésben, egy kvázi szkafanderben a repülés előtt

A Mercury-Redstone–1A sikeres útja után a NASA rögtön továbblépett a Redstone rakétákkal végzett űrugrások területén, mivel ez kecsegtetett a gyorsabb sikerrel, amivel a szovjetek elé vághatott az Egyesült Államok. A következő lépcsőfok egy teljesen felszerelt űrhajóval egy teljesen élethű űrugrás végrehajtása volt, csak éppen nem emberrel, hanem egy majommal a fedélzeten, egyfajta jelmezes főpróba az ember reptetése előtt úgy, hogy az élő szervezetre gyakorolt hatásokat vizsgálni lehessen. A Mercury–Redstone–2 céljait ennek megfelelően határozták meg. A Holloman Légibázison a kísérletekre kiválasztottak a repüléshez egy példányt. A szóban forgó egyed 1956-ban született Kamerunban, és 1959-ben került át Amerikába, és a kísérlethez az eredeti Changról (a „leltári száma” szerint 65-ös példány) megváltoztatták Ham-re. A Ham nem az eredeti angol értelmezés szerinti „sonka” jelentéssel bírt, hanem a kísérletet irányító Holloman Aerospace Medical Center kezdőbetűiből álló betűszó volt.[33]

Ham a USS Donner fedélzetén a repülés után a hajó kapitányával „fog kezet”

A Mercury-Redstone–2 startjára 1961. január 31-én 11:55-kor (16:55 UTC) került sor, több problémából adódó starthalasztást (elakadt az indítóállás liftje, túl sokan tartózkodtak feleslegesen az indítóállás környezetében, az egyik rendszer beszabályozása 20 perccel tovább tartott, és a rakéta egyik csatlakozójának takarója beszorult) követően. A csimpánz útja messze nem sikerült problémamentesre. Egy perccel a start után a telemetriai adatok a röppálya 1 fokos eltérését észlelték, és az eltérés növekedett. A gyorsítás 137 másodpercig tartott, ekkor a hajtóművet a rakéta automatikája a program szerint leállította. A mentőrakéta hibaként észlelte a hajtóműleállást, de ahelyett, hogy levált volna, beindult, és tovább emelte a kabint. A mentőrakéta hibája túlgyorsította az űrhajót, a tervezett kb. 7081 km/h sebesség helyett 9425 km/h-ra, és a pálya csúcspontja 185 km helyett 253 km magasra tevődött. Túl azon, hogy emiatt Ham 1 perc 40 másodperccel tovább lehetett a súlytalanságban (összesen 6 perc 36 másodpercet töltve súlytalanul), a visszatérésre nézve komoly problémát jelentett a túlgyorsítás. A röppálya megváltozása miatt egyrészt a vízre érkezés messze – az előzetes számítások szerint 77 km-re – helyeződött át a tervezetthez képest, ahol nem volt hajó, ami kiemelje az űrhajót, másrészt meredekebbre rajzolódott a visszatérés íve, nagyobb, csonttörő 17 G-s lassulást vetítve előre Ham számára. További probléma volt, hogy egy légszelep is meghibásodott, és a kabin nyomása a tervezett 5,5 psi (379 hektopascal) helyett 1 psi-re zuhant. Hamet csak az mentette meg, hogy az ülése kvázi szkafanderként funkcionált, és saját belső nyomással rendelkezett.[34]

Ham 16 perc 39 másodperc repülés után csobbant az Atlanti-óceánba, 679 kilométerre a starthelytől és 90 kilométerre a legközelebbi, őt váró hajóegységtől, a USS Ellison rombolótól. A leérkezés során a kabin megsérült, a hőpajzs leszakadt, és lék is támadt rajta, ezért a víz elkezdett beömleni a kabinba, elsüllyedéssel fenyegetve azt. A leszállás figyelésére és a kabin vízre érkezési helyének felderítésére kiküldött P2V kutató-mentő repülőgép 27 perccel a leszállás után fedezte fel a fejjel lefelé a vízen hánykódó Mercury kabint. A legközelebbi helikopteres hajóegység, a USS Donner küldött oda kutató-mentő helikoptert, amely végül kiemelte a süllyedő űrkabint. A pilóták becslése szerint kb. 360 liter víz gyűlt össze a kabin belsejében a kiemelés idejére. A víz a kabinfal sérülésén kívül még egy szelepen is folyt be a kabinba (ez az a szelep volt, amelyen keresztül a levegő is elszökött a repülés kezdeti fázisában és nyitva maradt). A kiemelést követően a helikopter a USS Donnerre szállította a kabint, és a fedélzeten nyitották ki az ajtót. A tengerészek épen és egészségesen találták meg Hamet az ülésébe szíjazva. A jó állapotban levő állat egy almát és egy narancsot kapott a konyháról, amit jóízűen elfogyasztott.[35]

Ham útja nem volt egyértelmű siker, tehát szükség lett az emberes űrrepülés előtt változtatásokra a rakétán és ezek működőképességét egy újabb tesztrepülésen kipróbálni.[36]

Mercury-Redstone–BD

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ham útja nem volt egyértelmű siker, olyannyira, hogy nem is következhetett Alan Shepard repülése a Mercury–Redstone–3-mal, hanem Wernher von Braun, a NASA Marshall Space Flight Center igazgatója kénytelen volt változtatásokat eszközölni a rakétán, és a változtatások működőképességét egy újabb tesztrepülésen kellett kipróbálni. Az újabb repülés nem kapott sorszámot, hanem a soron kívüli Mercury–Redstone–BD (azaz Booster Development – „rakéta továbbfejlesztés”) jelet kapta. A Redstone-t összesen hét helyen változtatták meg. Egy módosítással a rakéta túlzott gyorsulását kívánták megelőzni, amelyet egy kis szervo szelep átalakításával értek el, hogy kevesebb hidrogén-peroxid jusson az üzemanyag szivattyúk meghajtását végző gőzgenerátorba, ezzel csökkenve a szivattyúk teljesítményét. Ugyancsak módosították az ún. tolóerő-csökkentőt, az átfolyó üzemanyag mennyiségét szabályzó alkatrészt, ami szintén a túlgyorsulást volt hivatott akadályozni. Egy másik problémaforrás volt a rakéta felső részén támadó vibráció, amit a légerők keltettek, ezért négy merevítőt építettek be, és a szigetelésen is változtattak a rakéta falán (a hatások vizsgálatára 65 érzékelőt építettek be). További öt megszakítót építettek be, hogy minél pontosabban le lehessen állítani a hajtóművet, még az oxidáló anyag kifogyását megelőzően.[37]

A startnál a földi személyzet is lehetőséget kapott a valós körülmények gyakorlására, amivel később az emberrel az űrbe induló űreszközök esetében találkozhattak. A start napján egy M113-as páncélost parkoltak 300 méterre a starthely mellé, amelyben a személyzet – köztük az indítást felügyelő „tűzmester” – foglalt helyet és várta, hogy a csontrepesztő zajban elvégezhesse a munkáját. Egy másik járművet – egy azbeszttel bevont üres teherautót – 20 méterre állítottak le a rakéta gázsugár terelőjétől, szimulálva a mobil menekülőtorony helyzetét. A start-előkészületek során kisebb probléma adódott, az üzemanyag hőmérséklete egészen a forráspont közeléig emelkedett, majd némi folyadék kiömlött a rakétából. A feltöltési folyamatot számítógép irányította, amelynek beállításába be kellett avatkozni, hogy a probléma megoldódjon.[38]

1961. március 24-én, helyi idő szerint 12.30-kor (17:30 UTC) a rakéta elstartolt. A rakéta a terveknek megfelelően emelkedett, bár az égésvégi sebesség a túlgyorsulásra vonatkozó változtatások ellenére 26,7 m/s-mal nagyobb volt, mint a tervezett, ez még belefért a tervekben szereplő határok közé. A rakéta pályája a vártnak megfelelően alakult, és 8 perc 23 másodperc repülés után 182,7 kilométeres magasságot elérve, 494 kilométerre a starthelytől ért vizet az Atlanti-óceánon, mindössze 8 kilométerre a kijelölt leszállási ponttól. Az űrhajó a tenger fenekére süllyedt, nem is terveztek mentést és kiemelést. George Low, az embervezette űrrepülések NASA-n belüli igazgatója jelentette James Webbnek, hogy „a kísérlet demonstrálta, hogy az összes lényeges hordozórakéta problémát elhárítottuk”. A siker utat nyitott az emberes űrugrás előtt.[39]

Mercury–Redstone–3

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az MR–BD repülés végén a teszteket sikeresnek tekinthette a NASA, következhetett az első ember felbocsátása. Ez teljesen meg kellett egyezzen például Ham repülésével, természetesen a hibák nélkül: egy 15 perces űrugrás, amelyen a pálya csúcspontján az űrkabin átlépi a Kármán-vonal 100 km-es magassságban meghúzott képzeletbeli határvonalát. Az amerikaiak ambíciói szerint az első amerikai űrhajós egyben az első ember is lett volna a világűrben, ám a Szovjetunió mérnökei megelőzték a NASA-t és 1961. április 12-én felbocsátották a Vosztok–1-et, fedélzetén Jurij Gagarinnal, ezzel az Egyesült Államok elvesztette az űrverseny ezen fejezetét is. A szovjet repülés csak fokozta a nyomást a NASA-n, John F. Kennedy sürgetőleg lépett fel, hogy egyfajta válaszlépésként mihamarabb az USA is juttasson fel egy űrhajóst a világűrbe.[40]

Végül a Freedom 7 rádió hívójelű űrhajó sikeresen startolt Cape Canaveral LC–5-ös indítóhelyéről. A Redstone rakéta egy 187 kilométeres csúcsmagasságú parabolapályára állította a Mercury űrhajót, így Shepard lehetett az első amerikai, aki kilépett a világűrbe. A repülés 14 perc 49,41 másodpercig tartott, miközben Shepard jelentette az űrhajó működésének jellemzőit, megfigyelte a földfelszínt. A rakéta ezúttal tökéletesen teljesített, így lényegében epizódszerepet játszott a repülésen. Az űrhajó sikeresen szállt le az Atlanti-óceánon a Bahama-szigetektől északkeletre, majd a USS Lake Champlain repülőgép-hordozó vette a fedélzetére.[41]

Mercury–Redstone–4

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Mercury–Redstone–4 a NASA második űrrepülése lett, amely embert juttatott a világűrbe. A repülés fő célja Alan Shepard útjának hat héten belül történő megismétlése volt, mintegy a magabiztos képesség demonstrálása. A repülésre Virgil „Gus” Grissom űrhajóst jelölték ki (tartaléka John Glenn volt). A repülés startja 1961. július 18-án lett volna, ám a startot a kedvezőtlen időjárás miatt el kellett halasztani előbb másnapra, majd az egy nappal később is változatlanul rossz körülmények miatt újabb két nappal. Végül a körülmények 1961. július 21-ére alakultak megfelelően, ekkor bocsáthatta fel, helyi idő szerint 7:20:36-kor (12:20:36 UTC) az űrhivatal Grissomot. Az űrhajó hívójele Liberty Bell 7 volt. A gyorsítási fázis 142 másodpercig tartott, eddig gyorsította a Redstone rakéta az űrhajót, amely 2 km/s sebességre gyorsult.[42]

A Discovery Channel expedíciója 38 év után kiemelte az űrhajót az óceán mélyéről

Grissommak a meghajtás leállása után, a súlytalanság szakaszában elvégezte a rárótt feladatokat, majd a tervek szerint 15 percnbyi repülés után leszállt az Atlanti-óceán vizére a Bahama-szigetektől északkeletre.[43]

A leszállást követően Grissom megkezdte a felkészülést a mentőhelikopteres kiemelésre, ám ekkor váratlanul az új fejlesztésű lerobbantható kabinajtó lerobbant, víz kezdett betódulni a kabinba, ami süllyedni kezdett. Az űrhajós kimenekült a kabinból, az odaérkező egyik helikopter elkezdte a kabin, a másik pedig Grissom kiemelését. A kabint kiemelő helikopteren előbb olajnyomás probléma merült fel, majd az elárasztott kabin tömegét nem bírta el a helikopter, amelynek így el kellett engednie a Liberty Bell 7-et, amely így pillanatok alatt elsüllyedt. (A kabin 38 évig feküdt az óceán fenekén, mintegy 4500 méteres mélységben, amikor az Oceaneering cég Curt Newport irányításával egy a Discovery Channel tévécsatorna által szponzorált expedíció keretében mélytengeri kutató robot tengeralattjárókkal előbb megkereste, majd a felszínre emelte.)[44]

A NASA ezzel a repüléssel elvégezte a program űrugrásokat célzó szakaszát és áttérhetett a teljes Föld körüli pályán való repülésekre, amelyekhez már nem a Redstone rakétát, hanem az Atlas-t használták, így a rakétatípus reptetésének vége szakadt és nem került sor újabb felhasználására.

Fordítás

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Mercury-Redstone Launch Vehicle című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Jegyzetek

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
  1. 1 2 "Chrysler SSM-A-14/M8/PGM-11 Redstone" (angol nyelven). Directory of U.S. Military Rockets and Missiles. Hozzáférés: 2025. december 21..
  2. ↑ Swenson 110-112. o.
  3. ↑ Swenson 122. o.
  4. ↑ Cassidy 2-2 és 3-1. o.
  5. ↑ Cassidy 2-2 és 3-1. 4-39 – 4.41. o.
  6. ↑ Cassidy 4-42. o.
  7. ↑ Cassidy 9-6. o.
  8. ↑ Swenson 178-190. o.
  9. ↑ Swenson 180. o.
  10. ↑ Cassidy 3-1 és 3-2. o.
  11. ↑ Cassidy 3-2. o.
  12. ↑ Cassidy 3-2 és 9-3. o.
  13. ↑ Cassidy 5-10, 5-11 és 9-4. o.
  14. ↑ Cassidy 5-2 és 9-4. o.
  15. ↑ Cassidy 5-3, 5-6, 5-17 és 5-19. o.
  16. ↑ Cassidy 5-3, 5-6, 5,17 és 5-23. o.
  17. ↑ Cassidy 5-3 és 5-6. o.
  18. ↑ Cassidy 5-3, 5-6 és 5-17. o.
  19. ↑ Cassidy 5-9, 5-6 és 5-10. o.
  20. ↑ Cassidy 4-39, 4-43 és 9-7. o.
  21. ↑ Cassidy 4-5, 4-6 és 9-6. o.
  22. ↑ Cassidy 3-2 és 4-40. o.
  23. ↑ Cassidy 4-5 és 4-41. o.
  24. ↑ Cassidy 3-2 és 9-7. o.
  25. ↑ Cassidy 8-16 és 8-17. o.
  26. ↑ Swenson 181. o.
  27. ↑ Swenson 293-297. o.
  28. ↑ Swenson 293-297. o.
  29. ↑ Swenson 293-297. o.
  30. ↑ Swenson 293-297. o.
  31. ↑ Swenson 297-301. o.
  32. ↑ Swenson 297-301. o.
  33. ↑ Swenson 310-318. o.
  34. ↑ Swenson 310-318. o.
  35. ↑ Swenson 310-318. o.
  36. ↑ Swenson 310-318. o.
  37. ↑ Swenson 328-331. o.
  38. ↑ Swenson 328-331. o.
  39. ↑ Swenson 328-331. o.
  40. ↑ Swenson 347-352. o.
  41. ↑ Swenson 352-358. o.
  42. ↑ Swenson 370-377. o.
  43. ↑ Swenson 370-377. o.
  44. ↑ Swenson 370-377. o.
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Mercury-Redstone_hordozórakéta&oldid=29103329”