Введение

Mercury Atlas 1 (MA 1) была первой попыткой запуска капсулы Mercury и произошла 29 июля 1960 года на мысе Канаверал, во Флориде. Космический корабль был беспилотным и не был оснащен системой аварийного спасения при запуске. Ракета Atlas потерпела структурную поломку через 58 секунд после старта на высоте около 9100 метров и на расстоянии примерно 3400 метров от стартовой площадки. Все телеметрические сигналы внезапно прервались, когда аппарат проходил точку максимального аэродинамического давления (Max Q). Из-за дождливой и пасмурной погоды, носитель вышел из поля зрения через 26 секунд после запуска, и наблюдать за происходящим было невозможно. Целью миссии был суборбитальный испытательный полет и проверка возвращения космического аппарата. Капсула несла действующие двигатели разделения, но макеты тормозных двигателей. Ряд других систем не были установлены, включая систему герметизации кабины и кресло для астронавта. Несколько инженеров программы Mercury выразили протест против запуска, так как погода препятствовала наблюдению за полетом. Некоторые очевидцы утверждали, что слышали взрыв, но это не удалось подтвердить. Капсула продолжала передавать данные до падения в океан, примерно в 10 километрах от места старта. Подъем со дна океана позволил извлечь капсулу, двигатели ракеты Atlas и предохранительный клапан подачи жидкого кислорода (LOX). Двигатели не имели признаков повреждений, за исключением деформаций, вызванных ударом о воду, однако на предохранительном клапане и присоединенном к нему участке трубопровода были обнаружены заметные усталостные трещины.

Расследование

Телеметрия показала, что ракета Atlas функционировала нормально до T+58 секунд, и до этого момента не было признаков каких-либо проблем, когда было зафиксировано серьезное осевое возмущение. Примерно через одну секунду разница давления между топливными баками RP-1 и LOX упала до нуля, за этим последовала потеря тяги двигателя и телеметрии, а также обнаружение множества объектов на радаре. Данные капсулы указывали на резкие движения после потери телеметрии от ускорителя, но капсула "Меркурий" в остальном продолжала функционировать нормально до столкновения с океаном примерно через 220 секунд после запуска. Автоматическая система аварийного прекращения, по всей видимости, сработала правильно и выдала команду на остановку двигателей Atlas в момент обнаружения нештатной ситуации. Парашютная система не была активирована, поскольку аварийное прекращение произошло слишком рано после запуска. В отличие от опытных ракет Atlas D, Atlas 50D не был оснащен большим количеством телеметрических датчиков; в ходе этого полета было получено всего 50 измерений. Ракета Atlas, казалось, летела по устойчивой траектории, когда в T+60 секунд была потеряна телеметрия, однако последние 1,2 секунды телеметрических данных были сомнительными из-за разрыва цепей в ускорителе после возмущения. Данные гироскопа капсулы показали, что весь комплекс отклонился на угол до 10°. Произошло два отдельных возмущения. Первое, в T+58,5 секунды, привело к мгновенной потере телеметрических данных с передней части ускорителя. Второе возмущение произошло в T+59,4 секунды, после отключения двигателя, инициированного системой обнаружения и реализации аварийного прекращения (ASIS). Кажется, что на двигательную установку первое событие не повлияло.

Выводы

Первоначальное подозрение заключалось в том, что стеклопластиковая обтекаемая накладка, установленная поверх капсулы на месте отсутствующей СС, отделилась и пробила бак с жидким кислородом (LOX) ракеты Atlas. Оуэн Мейнард из НАСА, участвовавший в разработке систем Mercury, руководил подъемом капсулы MA-1 со дна моря (в ходе которого он совершил погружение на задержке дыхания, чтобы найти один конкретный недостающий компонент капсулы). В интервью по истории устной традиции он заявил, что его послеполетные расчеты показали, что обшивка ракеты-носителя непосредственно под космическим кораблем могла деформироваться под воздействием совокупного аэродинамического сопротивления, ускорения и изгибающих нагрузок, превышающих предел прочности обшивки, обеспечиваемый внутренним давлением. Мейнард вспоминал, что "проблема стыковки капсулы Mercury с Atlas была далеко не полностью решена ко времени запуска MA-1". На основании этих данных НАСА предписало будущим ракетам-носителям Mercury Atlas усилить обшивку в этой области дополнительными слоями, а также сделать траектории будущих запусков более пологими, чтобы уменьшить угол атаки и снизить изгибающие нагрузки на ракету-носитель. Фактически, Atlas 50D уже имел немного более толстую обшивку, чем у ускорителя Big Joe (Atlas 10D), но только на баке с RP-1, в то время как бак LOX по-прежнему имел стандартную тонкую обшивку, как у межконтинентальной баллистической ракеты Atlas ICBM. Этот режим отказа больше не повторялся в ходе последующих запусков. Также высказывались предположения, что отсутствие системы аварийного спасения негативно повлияло на аэродинамический профиль ракеты-носителя. Инженеры Convair утверждали, что установка СС необходима как с аэродинамической точки зрения, так и для сбора данных, но руководство программы Mercury в конечном итоге отклонило это предложение. Капсула достигла апогея и пролетела вниз по траектории. Полет продолжался 3 минуты 18 секунд. Серийные номера капсулы: Atlas 50D, космический корабль Mercury №4. Обломки космического корабля Mercury №4, использованного в миссии Mercury Atlas 1, в настоящее время экспонируются в Космосфере в Хатчинсоне, штат Канзас. Люк находится в Американском космическом музее в Титусвилле, штат Флорида.