Кіріспе

1963 жылы NASA-ның Меркурий ғарыш бағдарламасы бойынша сынақ ұшуы

Меркурий-Атлас 9 – АҚШ Меркурий бағдарламасының соңғы экипажды ғарыш миссиясы. 1963 жылдың 15 мамырында Флорида штатындағы Канаверал мүйісіндегі 14-ші ұшыру кешенінен ұшырылды. «Faith 7» деп аталған ғарыш кемесін астронавт Гордон Купер басқарды, ол сол кезде АҚШ Әуе күштерінің майоры болған. Ғарыш кемесі Тынық мұхитына қонды, ал оған дейін 22 Жер орбитасын айналып өтті. «Атлас» зымыраны №130-D, ал Меркурий ғарыш кемесі №20 болды. 2024 жылғы қаңтар айының мәліметтері бойынша, бұл миссия американдық астронавтты жеке орбиталық миссияны жүргізу үшін ғарысқа жалғыз ұшқан соңғы рет.

Меркурий жобасының жалғасуы туралы пікірталас

1962 жылғы 3 қазанда Уолтер Ширраның "Меркурий-Атлас 8" ұшуы настолько жақсы болды ki, NASA-дағы кейбір адамдар АҚШ алда болғанда тоқтатып, MA 8-ді соңғы "Меркурий" миссиясы етіп, болашақ апаттар қаупін алмау керек деп ойлады. MA 8 "Меркурий" миссиясының соңғысы болуы керек деген пікір бойынша, NASA бірінші буын "Меркурий" аппараттарын жеткілікті деңгейге жеткізген, ал тағы бір ұзақ миссияда тәуекелге барудың қажеті жоқ; керісінше, NASA "Джемини" бағдарламасына көшуі керек. Дегенмен, Ғарыш кемелері орталығының қызметкерлері "Меркурий" тобына адамды ғарышта толық бір күн бойы сынап көру мүмкіндігін беру керек деп сақты. Бұған қоса, "Восток-1" ұшуынан кейін ұшырылған барлық кеңестік бір орындық "Восток" ғарыш кемелері бір күннен астам уақыт бойы ұшқан; демек, "Меркурий-9" ұшуы "Меркурий" ғарыш кемесін кеңестік деңгейге жеткізер еді.

Миссияны жоспарлау

1962 жылдың қыркүйегінде НАСА МакДоннеллмен төрт «Меркурий» ғарыш кемесін (#12, #15, #17 және #20) бір күндік миссияны қолдайтын конфигурацияға өзгерту туралы келіссөздер жүргізді. Ғарыш кемесіне енгізілген өзгерістерге перископ пен қосымша қозғалтқыштар жиынтығы алынып тасталды, сондай-ақ қосымша батареялар мен оттегі баллондары орнатылды. 1962 жылдың қарашасында Гордон Купер «MA-9» миссиясын орындау үшін таңдалды, ал Алан Шепард – резервтік ұшқыш ретінде таңдалды. 1963 жылдың 22 сәуірінде «Атлас» 130 D бустері мен «Меркурий» ғарыш кемесі №20 14-ші ұшыру кешеніндегі ұшыру алаңына орнатылды. «MA-9» үшін пайдаланылған «Атлас» бустерінде бірнеше техникалық жақсартулар болды, ең бастысы – гиперголикалық тұтандырғышпен жабдықталған жетілдірілген қозғалтқыш жүйесі, ол ұшыру кезінде күйдірудің дұрыс болмауына жол бермей, ұстап тұру қажеттілігін жойды. 1963 жылдың басында қатарынан жеті сәтті «Меркурий» ұшыруынан кейін, ерте күндердегі сәтсіздіктер алыс естелік сияқты көрінді және НАСА қызметкерлері «Атласқа» деген жоғары сенімділігі оның әлі де тұрақсыз ұшыру көрсеткіштерін басып тастады. MSFC басшыларының жыл басындағы алғашқы отырысында (11 қаңтар) Уолтер Уильямс Әуе күштерінің 1962 жылдың екінші жартысында болған екі «Атлас F» сәтсіздігіне түсіндірме беруге тиіс екенін атап өтті. Тергеу комиссиялары өз қорытындыларын жариялап, «Атлас D» тобының кінәсін жоққа шығарғанша, Купердің ұшуы кейінге қалуы мүмкін. Ширра мен Купердің ұшулары арасындағы жеті ай ішінде «Атлас D» көліктерінің бес ақаулығы тіркелді (олардың бірі – «Атлас Агена», қалғандары – операциялық ICBM сынақтары). НАСА «Меркурий» жобасының соңғы табыстарына қарамастан, «Атлас» ғарыш кемесіне қатысты сақтықты сақтады. «Атлас 130D» 30 қаңтарда зауыттан шығарылғанда, сымдарының зақымдалғаны анықталды және оны жөндеуге қайтару қажет болды. 8 ақпандағы алғашқы баспасөз конференциясында Гордон Купер көтерушілердің проблемалары туралы көп білмейтінін мойындады және оның орнына «Меркурий» капсуласына енгізілген жақсартуларға назар аударды. Бір күндік миссия үшін қосылған жабдықтар мен материалдар «Faith 7» салмағын айтарлықтай арттырды; қазір оның салмағы асып кетті. 15 наурызда «Атлас» екінші рет зауыттан шығарылды және барлық сынақтардан сәтті өтті; «Конвейр» инженерлері бұл «олардың ең жақсы құсы» екеніне сенім білдірді. Көтерушінің итергіш механизмдері «Меркурий Атлас 8» кемесінде болған ұшыру кезіндегі ауытқудың қайталануын болдырмау үшін сәл ығыстырылды. «130D»-ге алдыңғы жылы болған «Атлас» ұшыруларының нәтижелеріне байланысты бірнеше шағын өзгерістер енгізілді. Оларға турбоқаптардың ішкі жағына турбиналық қанаттардың корпустан сүртпеуінен және сүргіштік ұшқыштан жарылыс тудыруынан сақтау үшін пластикалық қаптаманы орнату, бағдарламалаушының сымдарын жақсарту және итермелеу бөлімінде немесе оның айналасында өрт шығуының алдын алу үшін қосымша шаралар кірді. Жаңартылған «MA-2» қозғалтқыштары инжекторлардың бұзылу басқыштарымен және гиперголикалық тұтандырғышпен жабдықталды, бұл күйдірудің дұрыс болмауына және ұшыру алдында ұстап тұру қажеттілігіне қатысты алаңдаушылықты жойды. Осылайша, «130D»-дегі RCC (Rough Combustion Cutoff) сенсорлары ашық циклмен және тек сапалық мақсаттарда жұмыс істеді. Ұстап тұрудың үш секундтық уақытын орындамау арқылы үнемделген отын бустердің ұзағырақ жұмыс істеуіне мүмкіндік берді. «Меркурий Атлас 8» ұшағында ұшыру алдында 112 галлон отын алынып тасталды, сондықтан ұстап тұру жойылғаннан кейін де ұзақ күйдіру мүмкін болмады, бірақ бұл ұшуда күйдіру уақытын ұзартуға жеткілікті отын болды. Купердің өзінің капсуласын «Faith 7» деп атау шешімі миссияны сәтті орындау үшін «Атлас» бустеріне және «Меркурий» капсуласына деген сеніміне негізделген, бірақ «The Washington Post» газетінде НАСА-ның кейбір қызметкерлері бұл идеяға күмәнмен қарағаны туралы хабарланды.

Миссияның басты оқиғалары

Купер 14 мамыр күні таңертеңгі сағат 6:36-да Faith 7 кемесіне отырғанда, өзіне қалдырылған кішкентай сыйлық тапты. Алан Шепард Купердің өзінің Меркурий Редстоун 3 рейсі кезінде болмаған несепті ұстау құрылғысының жаңа нұсқасы болатынын білген (оны ұзақ санат кезінде өзін жеңілдетуге мәжбүр еткен), әзіл ретінде дәретхана поршенін қалдырды. Поршен сабында "Жұмылдыру алдында алып тастаңыз" деп жазылған. Сыйлық сапарынан өтпеді. Сол күні Купер де ұшпады. Бермуд аралдарындағы радардағы проблемалар мен порталды кері айналдырған дизельдік қозғалтқыш ұшыруды 15 мамырға дейін тоқтатуға мәжбүр етті. 1963 жылғы 15 мамырда сағат 8:04:13 EST-де Faith 7 14-ші ұшыру кешенінен ұшырылды. T+60 секундта "Атлас" бағдарламалық түсіруді бастады. Көп ұзамай MA 9 максималды қысым арқылы өтті. T+2 минут 14 секундта Купер BECO (көмекші қозғалтқыштың өшірілуі) мен стадияландыруды сезінді. Екі "Атлас" қозғалтқышы артта қалды. Содан кейін қашқыш мұнарасы тасталды. T+3 минутта Купер кабиналық қысымның жабылуын хабарлады: "Faith 7 толыққанды". T+5 минут шамасында SECO (Sustainer Engine Cutoff) болды және Faith 7 17 547 миль/сағ (7,844 м/с) жылдамдықпен орбитаға кірді. Ғарыш кемесі бөлініп, орбиталық бағытқа келгеннен кейін, Купер тозығы жеткен "Атлас" артта қалуын және сегіз минут бойы құлауын көрді. Занзибардың үстінен бірінші орбитада ол орбиталық параметрлердің кем дегенде 20 орбитаға жеткілікті екенін білді. Ғарыш кемесі Мексиканың Гуаймас қаласынан өтіп, әлі де бірінші орбитада жүргенде, капсула байланысшысы Гас Гриссом Куперге жердегі компьютерлер "жеті орбитаға барады" деп хабарлады. "Атлас" жұмысы жалпы алғанда өте жақсы болды. Жаңартылған қозғалтқыш жүйесі жақсы жұмыс істеді, көмекші қозғалтқыштың үдеуі номиналдан сәл жоғары болды. T+55-тен T+120 секунд аралығында өлшенетін жанар майдың тербелісі болды, бұл номиналдан сәл төмен автопилот пайдасына байланысты. Ұшу траекториясы номиналдан сәл жоғары болды, себебі бустердің электр жүйесіндегі тұрақты кернеу нормадан 0,7 вольт жоғары болды, бірақ бұл көмекші қозғалтқыштың жоғары өнімділігімен теңдестірілді. BECO T+127 секундта, қашқыш мұнарасы T+141 секундта және SECO T+301 секундта болды. Үшінші орбитаның басында Купер кестесіндегі 11 эксперименттің тізімін тексерді. Оның алғашқы міндеті - ғарыш кемесінің мұрнынан 152 мм диаметріндегі, ксенон стробтарымен жабдықталған шарды шығару болды. Бұл эксперимент оның орбитада жарқыраған маяқты анықтап, іздей алу қабілетін тексеру үшін жасалды. T+3 сағат 25 минутта Купер қосқышты ауыстырып, маяқтың ғарыш кемесінен бөлініп кеткенін естіді және сезінді. Ол қараңғыда және түнгі өткелде жарқыраған жарықты көруге тырысты, бірақ оны көре алмады. Төртінші орбитада ол маяқты байқап, оның соғып жатқанын көрді. Купер Гавайидің Кауаи қаласында Скотт Карпентерге: "Мен түн бойы кішкентай шалумен болдым", - деп мәлімдеді. Ол сондай-ақ бесінші және алтыншы орбиталарда да маяқты байқаған. Алтыншы орбитада, шамамен T+9 сағатта Купер камераларды орнатып, ғарыш кемесінің бағытын реттеді және ғарыш кемесінің мұрнынан байланған шарды іске қосу үшін коммутаторларды орнатты. Бұл флуоресцентті қызғылт сарыға боялған, азотпен толтырылған және антеннадан 30 метрлік нейлон желісіне бекітілген ПЭТ-пленкалы шар болды. Антенна канистріндегі тартылыс өлшегіш 100 миль (161 км) перигей мен 160 миль (257 км) апогей арасындағы атмосфералық кедергі айырмашылығын өлшейтін болады. Купер бірнеше рет шарды шығаруға тырысты, бірақ ол шыға алмады. Купер жетінші орбитада Ширраның орбиталық рекордын бұзды, ол радиациялық эксперименттермен айналысты. 10 сағаттан кейін Занзибар бақылау станциясы Куперге ұшудың 17 орбитаға баратынын хабарлады. Купер Жерді 88 минут 45 секунд сайын экваторға қатысты 32,55 градус бұрышпен айналып өтті. Оның жоспарланған демалыс кезеңі 9-13 орбиталар аралығында болды. Ол кешкі асқа пісірілген сиыр еті мен суды ішіп, Азияны суретке түсіріп, ғарыш кемесінің жағдайы туралы баяндады. Купер ұйқысы келмеді және 9-орбитада ұшу кезінде түсірілген ең жақсы суреттерді түсірді. Ол Тибет таулы жерлерін және Гималай тауларын суретке түсірді. Ұшу кезінде Купер жолдарды, өзендерді, кішкентай ауылдарды және тіпті үйлерді көретінін айтты, егер жарық пен фон жағдайлары дұрыс болса. Бұл кейіннен екі адамнан тұратын "Егіздер" экипажымен расталды (олардың ішінде Купер де болды). Купер 10-13 орбиталар аралығында келесі алты сағат аралығында ұйқыға кетті. Ол жиі оянып, суретке түсіп, жағдай туралы есептерді жазып, ғарыш костюмі температурасын реттеді, ол үнемі тым ыстық немесе тым суық болды. Он төртінші орбитада Купер ғарыш кемесінің жағдайын бағалады. Оттегі жеткілікті болды. Бағытты басқаруға арналған перекись отыны автоматты бакта 69 пайыз, ал қолмен басқару багында 95 пайыз болды. Он бесінші орбитада ол жабдықты калибрлеуге және сағаттарды синхрондауға көп уақыт жұмсады. Он алтыншы орбитада түнгі жарыққа келгенде, Купер ғарыш кемені эклиптика жазықтығын баяу ұстау үшін бұрды. Ол ғарыш кемесінің терезесінен зодиакалды жарық пен түнгі ауа жарқырау қабатын қарады. Ол Занзибардан Жердің түнгі жағына дейін осы екі "әлсіз жарық" құбылысының суреттерін түсірді. Суреттер кейіннен тым көп экспозицияланғаны анықталды, бірақ олар құнды деректерді қамтыды. Купер Солтүстік Африка, Арабия түбегі, шығыс Үндістан, Бирма және Гималай аймағының суреттерін алды, сондай-ақ Тынық мұхиты мен Үнді мұхитының бірнеше суреттерін түсірді. Ұшу кезіндегі жаһандық ауа райы жағдайлары өте қолайлы болды, ғарыш кемесі өткен Жердің көптеген аймақтарындағы үш алдыңғы ұшудағыдай жоғары қысым аймақтары басым болды, тек Батыс Сахара мен Оңтүстік-Батыс АҚШ ғана сенімді түрде бұлтсыз болды. Дегенмен, тұман мен ауаның ластануы Куперге көрінуді қиындатты, тіпті Лос-Анджелес пен Калькуттадан өткеніне қарамастан, ол түтінге байланысты ешқайсысын көре алмады. Он жетінші орбитаның басында Флорида штатындағы Кейп Канавералдан өтіп бара жатқанда, Купер Mercury Control орталығына баяу сканерленген қара-ақ телевизиялық суреттерді жіберді. Суретте астронавттың әуесіз бейнесі көрсетілді. Алыс суретте шлем мен шлангтарды көруге болды. Бұл американдық астронавттың ғарыштан телевизиялық суреттерді жіберген алғашқы реті болды. Он жетінші және он сегізінші орбиталарда Купер инфрақызыл ауа райы суреттерін және ай бату Жер мүшесінің суреттерін түсірді. Ол сондай-ақ радиацияны өлшеу үшін Гейгер санауын қайта бастады. Ол 18 және 19 орбиталарда ән айтты және Жердің жасыл түсіне таң қалды. Ұшырудан бері 30 сағатқа жуық уақыт өтті.

Ұшудағы техникалық проблемалар

19-шы орбитада, ғарыш кемесінің 0,05 g (0,5 м/с²) жарығы жанған кезде қиындықтың алғашқы белгісі пайда болды. Алайда, бұл қате индикатор болып шықты, сондықтан ғарыш кемесі қайтадан енуге дайындалмаған. 20-шы орбитада Купер барлық кеңістіктік бағытталған көрсеткіштерін жоғалтты. 21-ші орбитада 250 ВА (115 В, 400 Гц) негізгі инверторға қуат беруші шинада қысқа тұйықталу орын алды. Бұл автоматты тұрақтандыру және басқару жүйесін электр қуатысыз қалдырды. 21-ші орбитада, Жапонияның Кюсю аймағындағы Coastal Sentry Quebec трассалық кемесіндегі Джон Гленн, Куперге ретро-жану үшін жаңартылған тексеру тізімін дайындауға көмектесті. Жүйедегі ақауларға байланысты көптеген қадамдар қолмен орындалуы керек еді. Бұл соңғы орбитада радио байланысы тек Гавайи және Занзибармен ғана мүмкін болды, бірақ байланыс жақсы болды. Купер кабинадағы және ғарыш костюміндегі көмірқышқыл газының деңгейінің артып жатқанын байқады. Занзибардан өтетін сәтте ол Карпентерге: «Жағдай қиын бола бастады» деді. Барлық проблемаларға қарамастан, Купер сабырлы және тыныш болды. Купер ұшу кезінде аштық сезінбеді және тек жоспар бойынша тамақтанды. Тағам контейнерлері мен су беру жүйесі қолайсыз болып шықты, және ол лиофилизацияланған тағамды дұрыс дайындамады, сондықтан тамақтануын тек кішкентай кубиктерге және шағын сэндвичтерге шектеді. Купер кубик тәрізді тағамның дәмді болмағанын айтты, бұл оның тамақ ішуге деген құлшынының азаюына себеп болды. Ұшу кезінде оған зәр шығаруда қиындық тумады және зәр жинау жүйесі жақсы жұмыс істеді, бірақ ықшам капсуладағы сақтау қаптарына зәрді ауыстыру қиын болды. Купер ұшу кезінде бірнеше рет ұйықтады, әрқайсысы шамамен бір сағатқа созылды. Ол тізелерін қысып тұрған қысымды сезінді, бірақ аяқтарын сәл көтеріп, оны жеңілдетті. Ретро-жануға бір сағат 20 минут қалғанда, Купер сергектігін сақтау үшін декстроамфетамин таблеткасын қабылдады; ол ұшудың соңына дейін ұйқы сезімін сезбегенін хабарлады. 21-ші орбитаның соңында Купер қайтадан Coastal Sentry Quebec трассалық кемесіндегі Гленнпен байланысқа түсті. Ол ғарыш кемесінің ретро-қалпында екенін және оны қолмен ұстап тұрғанын хабарлады. Тексеру тізімі толық болды. Гленн ретро-жануға 10 секундтық кері санауды бастады. Купер ғарыш кемесін 34° төмен қарай бұрышпен ұстап, «Марк!» сөзімен ретро-ракеталарды қолмен іске қосты. Купер ұшу бағытын сақтау үшін терезенің бетіне шоқжұлдыздармен сәйкес келетін сызықтар салды. Кейін ол күйген уақытты өлшеу үшін сағатын, ал кеңістіктегі бағытын сақтау үшін көзін қолданғанын айтты. Он бес минуттан кейін Faith 7, USS Kearsarge тасымалдау кемесінен 6 шақырым (6 км) қашықтықта қонды. Бұл автоматты басқарудың болмауына қарамастан, осы күнге дейін ең дәл қону болды. Faith 7 Тынық мұхитындағы Мидуэй аралының оңтүстік-шығысына қонды. Splashdown ұшырылғаннан кейін 34 сағат 19 минут 49 секундтан кейін болды. Ғарыш кемесі суға бір сәтте аударылып, содан кейін түзелді. Тікұшақтар құтқарушыларды жіберіп, Купердің Әскери-теңіз күштері офицерінен Әскери-әуе күштерінің кемесіне көтерілуге рұқсат беру туралы өтінішін жеткізді. Рұқсат берілді. Қырық минуттан кейін Kearsarge кемесінің палубасындағы жарылғыш люк ашылды. Купер Faith 7-ден жылы қарсы алумен шықты. Ұшудан кейінгі медициналық тексеру Купердің аздап сусызданғанын және бір күн бойы капсулада отырғаны үшін ортостатикалық гипотензияға ұшырағанын көрсетті, бірақ ұшудан басқа маңызды әсерлер байқалмады. MA 9 миссиясынан кейін тағы бір Меркурий миссиясын жүзеге асыру туралы пікірталас болды, ол Меркурий Атласы 10 (MA 10) миссиясы болды. Ол 1963 жылдың қазан айында Алан Шепардтың қатысуымен үш күндік, 48 орбиталық миссия ретінде ұсынылды. Ақырында, NASA басшылары «Жетіздер» жобасына көшу уақыты келді деп шешті және MA 10 миссиясы жүзеге асырылмады. Меркурий бағдарламасы барлық мақсаттарына жетті.

Ғарыш кемесі орналасқан жері

Faith 7 ғарыш кемесі қазіргі уақытта Техас штаты, Хьюстон қаласындағы Ғарыш орталығында қойылған.